Montrealin pöytäkirjasta 35 vuotta – otsonikerroksen tilannetta seurataan Ilmatieteen laitoksella jatkuvasti

Yläilmakehän otsonikerros suojaa maapalloa haitalliselta auringon ultraviolettisäteilyltä. Otsonikerrosta tuhoavien aineiden käyttö rajoitettiin Montrealin pöytäkirjassa 35 vuotta sitten vuonna 1987. Montrealin sopimusta pidetään esimerkkinä onnistuneesta kansainvälisestä yhteistyöstä ympäristömme hyväksi.

Sen seurauksena otsonikerros on alkanut elpyä, mutta vuosien välinen vaihtelu jokakeväisessä otsonikadossa on suurta erityisesti pohjoisella pallonpuoliskolla.

Ilmastonmuutos voi vaikuttaa otsonitilanteeseen

Tuoreimmat tutkimukset osoittavat, että maailmanlaajuisesti otsonikerros elpyy edelleen. Ilmastonmuutos kuitenkin hidastaa otsonikerroksen palautumista arktisessa stratosfäärissä ja saattaa jopa lisätä otsonikatoa. Ilmastomallien mukaan näyttää mahdolliselta, että arktinen otsonikato pysyy nykytasolla ainakin vuoteen 2100 asti.

Ilmatieteen laitoksen tutkijat osallistuvat vuosittain julkaistavan Bulletin of the American Meteorological Societyn ilmastokatsauksen tekoon tuottamalla tietoa otsonista ja UV-säteilystä. Juuri julkaistussa vuoden 2021 raportissa todetaan, että arktisten alueiden stratosfäärissä voi edelleen keväisin esiintyä voimakasta otsonikatoa, jos stratosfäärin olosuhteet ovat sille otolliset. Vuonna 2021 stratosfäärin yhtäkkinen nopea lämpeneminen esti kuitenkin laajemman otsonikadon, vaikka alkutalven olosuhteet ennustivatkin voimakasta otsonin vähenemistä.

Lisää tietoa maailman otsonitilanteesta on tulossa vuoden 2022 lopussa, jolloin julkaistaan WMO:n otsoniarviointiraportti (WMO Ozone Assesment Report). Ilmatieteen laitoksen tutkijat osallistuvat raportin laatimiseen.

Mittauksia Sodankylästä Etelämantereelle – maassa, ilmassa ja avaruudessa

Otsonia ja UV-säteilyä mitataan Ilmatieteen laitoksella eri menetelmin. Otsoniluotauksia tehdään Sodankylässä, Jokioisissa ja Etelämantereella. Luotauksessa radiolähettimellä varustettu mittalaite lähetetään vedyllä tai heliumilla täytetyn pallon varassa keräämään tietoja ilmakehän olosuhteista.

Maan pinnalta mitataan ilmakehän kokonaisotsonia Sodankylässä ja Helsingissä. UV-säteilyä mitataan näiden kahden mittausaseman lisäksi viidellä muulla paikkakunnalla Suomessa.

Mittauksia tehdään myös satelliittimittalaitteilla. Ilmatieteen laitos tekee esimerkiksi uusimman Sentinel-5 Precursor -satelliitin (S5P) TROPOMI-laitteen mittauksista koko maapallon kattavan UV-tuotteen. Lisäksi Ilmatieteen laitoksella on kehitetty SILAM-ennustemalli sekä osallistutaan kansainvälisten ennustemallien kehittämiseen.

Ilmatieteen laitos osallistuu tiiviisti eurooppalaiseen tutkimusyhteistyöhön. Tutkijat ovat mukana mm. Euroopan avaruusjärjestö ESAn Ozone-CCI-projektissa ja EU:n Copernicus-ilmastopalvelussa, joissa Ilmatieteen laitos johtaa pitkien aikasarjojen tuottamista.

Ilmatieteen laitos monitoroi myös eteläisen napa-alueen otsonikatoa Etelämantereen Marambion tutkimusasemalla. Asemalla tehdään sekä otsoniluotauksia että mitataan maanpinnalta UV-säteilyä ja ilmakehän kokonaisotsonia monikaistaradiometrin avulla. Mittaukset ja tutkimus tehdään yhteistyönä Argentiinan Servicio Meteorológico Nacionalin kanssa. Alkavan otsonikatokauden lähes reaaliaikaista vaikutusta UV-säteilyn voimakkuuteen voi seurata Ilmatieteen laitoksen verkkosivustolta.

Lisätietoja:

Tutkija Kaisa Lakkala, Ilmatieteen laitos, kaisa.lakkala@fmi.fi, puh. 040 747 6792

Vanhempi tutkija Viktoria Sofieva, Ilmatieteen laitos, viktoria.sofieva@fmi.fi, puh. 050 380 3413

Erikoistutkija Rigel Kivi, Ilmatieteen laitos, rigel.kivi@fmi.fi, puh. 029 539 2728

• Ilmatieteen laitoksen SAMPO-palvelun lähes reaaliaikaiset kuvat otsoni- ja UV-tilanteesta pohjoisella pallonpuoliskolla

• Nasan Ozone Watch -palvelu seuraa Etelämantereen vuosittaisen otsoniaukon kehitystä

• Ilmatieteen laitos: tietoa UV-säteilystä

Sodankylässä tehty otsonimittaus 31.8.2022. Kokonaisotsoni oli 297 DU, mikä on tavanomaista elokuussa. Otsonimäärää mitattaessa käytetään yleensä Dobsonin yksikköä (Dobson Unit, DU). Esimerkiksi kolme sataa Dobsonin yksikköä tarkoittaa, että maanpintaan tuotuna otsonikerroksen paksuus olisi 3 mm.

Marambiossa tehty otsonimittaus 1.8.2022. Kokonaisotsoni oli 311 DU. Otsonimäärää mitattaessa käytetään yleensä Dobsonin yksikköä (Dobson Unit, DU). Esimerkiksi kolme sataa Dobsonin yksikköä tarkoittaa, että maanpintaan tuotuna otsonikerroksen paksuus olisi 3 mm.

Tutkimuksia aiheesta:

Bernhard G., Fioletov V., Grooss J.-U., Ialongo I, Johnsen B, Lakkala K, Manney G., Müller R., Svendby, T., 2022: Ozone and UV radiation [in ”State of the Climate in 2021”], Bull. Amer. Meteor. Soc., 108 (3), S293-S296, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0082.1.

Peter von der Gathen, Rigel Kivi, Ingo Wohltmann, Ross Salawitch, and Markus Rex, Climate change favours large seasonal loss of Arctic ozone, Nature Communications, 23 June 2021, doi:10.1038/s41467-021-24089-6. https://www.nature.com/articles/s41467-021-24089-6

Weber M., Steinbrecht W., Arosio C., van der A R., Frith S. M., Anderson J., Castia L., Coldewey-Egbers M., Davis S., Degenstein D., Fioletov V. E., Froidevaux L., Hubert D., Loyola D., Roth C., Rozanov A., Sofieva V., Tourpali K., Wang R., Wild J. D. : Stratospheric ozone [in “State of the Climate in 2021“]. Bull. Amer. Meteor., 103 (8), S90–S93, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0092.1

Godin-Beekmann, S., Azouz, N., Sofieva, V. F., Hubert, D., Petropavlovskikh, I., Effertz, P., Ancellet, G., Degenstein, D. A., Zawada, D., Froidevaux, L., Frith, S., Wild, J., Davis, S., Steinbrecht, W., Leblanc, T., Querel, R., Tourpali, K., Damadeo, R., Maillard Barras, E., Stübi, R., Vigouroux, C., Arosio, C., Nedoluha, G., Boyd, I., Van Malderen, R., Mahieu, E., Smale, D., and Sussmann, R.: Updated trends of the stratospheric ozone vertical distribution in the 60° S–60° N latitude range based on the LOTUS regression model , Atmos. Chem. Phys., 22, 11657–11673, https://doi.org/10.5194/acp-22-11657-2022, 2022.