Ilmanlaatuhavaintoja tehty satelliitilla lähes 14 vuoden ajan

Hollantilais-suomalainen Ozone Monitoring Instrument, OMI, on tuottanut luotettavaa tietoa mm. ilmanlaadusta, ilmansaastepäästöistä ja niiden kulkeutumisesta sekä paljastanut aiemmin tuntemattomia päästölähteitä.

OMI on havainnoinut ilmansaasteita jo lähes 14 vuoden ajan. OMIn mittaukset ovat osoittautuneet erittäin luotettaviksi ja ne ovat avanneet uusia mahdollisuudet seurata ilmansaasteita avaruudesta.

Iso kansainvälinen tutkimusryhmä on julkaissut Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä yhteenvetoartikkelin, jossa kootaan yhteen OMIn tärkeimmät tieteelliset ja yhteiskunnallisesti merkittävimmät tulokset lähes 14 vuoden mittauksista. Näihin kuuluvat mm. ilmanlaadun, ilmansaastepäästöjen ja niiden kulkeutumisen seuranta, aikaisemmin tuntemattomien ilmansaastuttajien paljastaminen, laivaliikenteen typpidioksidipäästöjen seuranta, lentoliikenteen tukeminen tulivuorenpurkauksia seurattaessa sekä Montrealin protokollan vaikutusten seuraaminen otsoniaukon kehityksessä.

Esimerkiksi OMIn typpidioksidimittauksista nähdään, kuinka Euroopassa ja Yhdysvalloissa ilmansaasterajoitukset ovat vaikuttaneet ja päästöt laskeneet, tutkimusprofessori Johanna Tamminen Ilmatieteen laitokselta kertoo. - Kiinan ilmanlaadun nähdään heikentyneen vuoteen 2014 asti, jonka jälkeen muutos parempaan on havaittavissa satelliittimittauksissa. Sen sijaan Intian ilmanlaatu on heikentynyt jatkuvasti. OMIn rikkidioksidimittausten perusteella nähdään Intian hiilivoimaloiden ja sulattamojen päästöjen kasvaneen viimeisten 10 vuoden aikana jopa 100 %. Intiasta onkin tullut maailman suurin rikkidioksidipäästäjä.

Tutkijoille on ollut yllättävä huomata, kuinka hyvin OMIn havaitsemista ilmansaastepitoisuuksista voidaan arvioida myös päästöjen määrät. Vertaamalla ilmansaastepitoisuuksia raportoituihin päästöihin voidaan verifioida puolueettomasti päästöjen raportointia ympäri maapallon. OMIn tuottamasta datasta lasketuista rikkidioksipäästölähteistä on voitu raportoida maailmanlaajuisesti lähes 500 merkittävää rikkidioksidilähdettä, kuten tulivuoria, voimaloita, öljy-ja kaasuteollisuuteen liittyviä lähteitä sekä metallisulattamoja. Näistä noin 40 oli aiemmin tuntemattomia ja puuttuivat globaaleista inventaarioista ja ne vastasivat 12 % päästöistä. Suurin osa aiemmin tuntemattomista päästölähteistä sijaitsi Lähi-idässä ja monet liittyivät öljyn ja kaasun tuotantoon.

OMI-mittalaite lentää NASAn Aura-satelliitissa n. 700 kilometrin korkeudella ja se laukaistiin avaruuteen vuonna 2004. OMIn rakentamista rahoitti Suomessa silloinen Tekes ja työtä koordinoi Ilmatieteen laitos. Alun perin viiden vuoden hankkeeksi suunniteltu mittalaite on toiminut poikkeuksellisen luotettavasti ja mittausaikasarja on jo lähes14 vuoden mittainen. Yhtenäinen aikasarja on tärkeä tutkittaessa muutoksia pitoisuuksissa, päästöissä ja maantieteellisissä jakaumissa. OMI on ollut ensimmäinen laajaa UV:n ja näkyvän valon aallonpituuksia hyödyntävä mittalaite, jonka mittaukset ovat kattaneet maapallon vuorokaudessa.

Lokakuussa 2017 laukaistu Euroopan avaruusjärjestön ja Alankomaiden yhdessä toteuttama TROPOMI-mittalaite Sentinel 5 Precursor -satelliitissa jatkaa OMIn mittauksia ilmakehän koostumuksesta mutta tarkemmin ja paremmalla resoluutiolla. TROPOMIn tuottamaa dataa verifioidaan parhaillaan maanpintamittauksin ja Ilmatieteen laitos osallistuu tähän työhön.

Ilmatieteen laitos hyödyntää OMI-dataa ilmastotutkimuksessa sekä ilmanlaatupalvelujen tekemisessä. Ilmatieteen laitoksen Sodankylän avaruuskeskuksessa vastaanotetaan OMIn dataa. Siellä dataa myös jatkojalostetaan ja jaetaan lähes reaaliaikaisesti. Ilmatieteen laitos vastaa myös OMIn UV-säteilyn määrää kuvaavista tuotteista. Kaikki OMIn, samoin kuin TROPOMin, mittaukset ovat vapaasti saatavilla ja niitä pääsevät hyödyntämään tutkijoiden lisäksi niin viranomaiset, päätöksentekijät kuin kaikki kansalaiset.

Ilmatieteen laitoksella hanketta ovat rahoittaneet viime aikoina Suomen Akatemian projektit ILMApilot, INQUIRE ja Inversiomallintamisen ja kuvantamisen huippuyksikkö.

Lisätiedot:

Tutkimusprofessori Johanna Tamminen, puh. 040 737 8733, johanna.tamminen@fmi.fi

Tutkija Iolanda Ialongo, puh. 044 011 2140, iolanda.ialongo@fmi.fi

Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä julkaistu artikkeli johon osallistui useita tutkijoita Ilmatieteen laitokselta: https://www.atmos-chem-phys.net/18/5699/2018/

Artikkeli: Levelt, P. F., Joiner, J., Tamminen, J., Veefkind, J. P., Bhartia, P. K., Stein Zweers, D. C., Duncan, B. N., Streets, D. G., Eskes, H., van der A, R., McLinden, C., Fioletov, V., Carn, S., de Laat, J., DeLand, M., Marchenko, S., McPeters, R., Ziemke, J., Fu, D., Liu, X., Pickering, K., Apituley, A., González Abad, G., Arola, A., Boersma, F., Chan Miller, C., Chance, K., de Graaf, M., Hakkarainen, J., Hassinen, S., Ialongo, I., Kleipool, Q., Krotkov, N., Li, C., Lamsal, L., Newman, P., Nowlan, C., Suleiman, R., Tilstra, L. G., Torres, O., Wang, H., and Wargan, K.: The Ozone Monitoring Instrument: overview of 14 years in space, Atmos. Chem. Phys., 18, 5699-5745, https://doi.org/10.5194/acp-18-5699-2018, 2018.

NASAn Aura satelliitti: https://aura.gsfc.nasa.gov

Barack Obama esittelee OMIn havaintoja ilmanlaadusta: https://www.youtube.com/watch?v=LKe5FdKInJs

Sodankylän Arktisen satelliittikeskuksen reaaliaikainen palvelu perustuen OMI- havaintoihin: Sampo.fmi.fi