Eri menetelmät antavat toisistaan poikkeavaa tietoa aerosolihiukkasten vettymisominaisuuksista

Pallaksen tutkimusasemalla suoritetuissa mittauksissa havaittiin, että isot aerosolihiukkaset vettyvät enemmän kuin pienet. Eri menetelmillä tehdyt havainnot hiukkasten vettymisominaisuuksista poikkeavat toisistaan. Tutkimus antoi merkittävää lisätietoa hiukkasten ominaisuuksista puhtaalla boreaalisella alueella. Tuloksia voidaan jatkossa käyttää arvioitaessa ilmastomallien kykyä simuloida alueen hiukkasia.

Ilmakehän aerosolihiukkaset vaikuttavat ilmakehän säteilynkulkuun sekä suoraan sirottamalla valoa, että toimimalla tiivistymisytimenä pilvipisaroille. Molempiin näistä vaikuttaa hiukkasten kyky kasvattaa kokoaan sitomalla vettä itseensä. Mitä enemmän aerosoli sitoo vettä, eli mitä hygroskooppisempi se on, sitä todennäköisemmin se muodostaa myös pilvipisaroita.

Tutkimuksessa selvitettiin kolmella eri menetelmällä hiukkasten vettymisominaisuuksia. Hiukkasten hygroskooppisuus määritettiin mittaamalla niiden kemiallinen koostumus, mittaamalla niiden kyky muodostaa pilvipisaroita, sekä määrittämällä kuivan hiukkasen kasvu kun se tuodaan 9 0% suhteelliseen kosteuteen. Mittausten perusteella voidaan todeta, että hiukkasten hygroskooppisuus kasvaa hiukkasten koon kasvaessa. Tästä syystä keskimääräisen kemiallisen koostumuksen määrittäminen ei riitä hiukkasten hygroskooppisuuden määrittämiseen. Tämän lisäksi havaittiin, että hiukkaset muodostavat pilvipisaroita helpommin kuin mitä voitaisiin arvioida mittaamalla niiden kykyä sitoa vettä 90 % suhteellisessa kosteudessa. Tämä tulee ottaa huomioon mallinnettaessa hiukkasten vaikutuksia säteilynkulkuun ilmakehässä.

Tutkimus tehtiin yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston kanssa, ja se sai rahoitusta sekä Koneen säätiöltä että Suomen akatemialta.

Lisätietoja:

Sami Romakkaniemi, puh. 050 4461 061, sami.romakkaniemi@fmi.fi

Jaatinen, A., S. Romakkaniemi, T. Anttila, A.-P. Hyvärinen, L. Hao, A. Kortelainen, P. Miettinen, J.N. Smith, A. Virtanen and A. Laaksonen: The 3rd Pallas Cloud Experiment: consistency between the hygroscopic growth and CCN activity parameterisations, Boreal Environ Res. 19 (suppl. B), 368-382, 2014.