Väitöstutkimus tarkensi otsonin ja metaanin kaukokartoitusmittauksia pohjoisilla leveysasteilla
Ilmatieteen laitoksen tutkija Tomi Karppinen tuotti väitöstutkimuksessaan uuden otsonin pitkän ajan kokonaiskolumniaikasarjan ja sovelsi menetelmää, joka tuottaa aiempaa tarkempaa tietoa metaanin pitoisuuksista eri korkeuksilla ja parantaa metaanin kaukokartoituksen luotettavuutta.
Otsonin mittauksissa matalan Auringon aikaan havaittuja virheitä korjattiin määrittämällä tarkemmin mittalaitteen ominaisuuksia ja ottamalla ne uudella tavalla huomioon mittausten käsittelyssä. Metaanimittausten systemaattiset virheet liittyivät puolestaan lähtötietona käytettyyn pitoisuuksien korkeusrakenteeseen. Tutkimuksessa sovellettu menetelmä vähentää tämän vaikutusta ja mahdollistaa tarkemman vertikaalisen profiilin määrittämisen.
Tutkimuksessa kartoitettiin myös Suomen hiilimonoksidipitoisuuksia TROPOMI-satelliitin havaintojen avulla. Pitoisuuksia voitiin siten arvioida koko maan laajuisesti vain muutaman maanpintahavaintoaseman sijasta. Kartoituksella vastattiin EU:n ilmanlaatudirektiivin hiilimonoksidipitoisuuksien seurantavelvoitteeseen.
Tarkat mittaukset auttavat todentamaan toimenpiteiden vaikutukset
Ihmisten toiminta on muuttanut ilmakehän koostumusta merkittävästi. Fossiilisten polttoaineiden päästöt heikentävät ilmanlaatua ja voimistavat kasvihuoneilmiötä, kun taas esimerkiksi ponnekaasuina ja kylmäaineina käytetyt CFC-yhdisteet ovat tuhonneet otsonikerrosta.
Maapallon eliöstön, erityisesti ihmisten, suojelemiseksi on asetettu päästömääräyksiä, joilla rajoitetaan kasvihuonekaasujen, otsonia tuhoavien aineiden ja ilmansaasteiden päästöjä. Näiden määräysten vaikutusten ja yleisesti ilmakehän tilan seuraamiseen tarvitaan tarkkoja mittauksia. Väitöskirjatutkimuksessa kehitetyt menetelmät tarkentavat kaukokartoitusmenetelmillä tehtyjä mittauksia ja tutkimuksessa luodut aikasarjat mahdollistavat kaasupitoisuuksien muutosten pitkäaikaisen seuraamisen.
Väitöstutkimuksessa kehitetyt menetelmät auttavat seuraamaan ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksia pohjoisella pallonpuoliskolla entistä tarkemmin.
Väitöstyö tarkastettiin Helsingin yliopistossa 21.11.
FM Tomi Karppisen väitöstyö "Remote sensing of atmospheric gases at high northern latitudes" tarkastettiin Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa 21.11.2025. Vastaväittäjänä toimi tohtori Cyril Crevoisier, CNRS, Ecole polytechnique, ja kustoksena Timo Vesala.
Lisätietoja
tutkija Tomi Karppinen, Ilmatieteen laitos, p. 040 126 3880. Sähköposti on muotoa etunimi.sukunimi@fmi.fi.
Väitöskirja on saatavilla Helda-tietokannassa.
