Uudella menetelmällä tarkempia arvioita savuhiukkasten vaikutuksesta ilmastoon

Biomassapoltosta, esimerkiksi metsäpaloista, peräisin olevat pienhiukkaset absorboivat valoa ja niillä on vaikutusta moniin prosesseihin ilmakehässä. Ne vaikuttavat säteilytasapainoon, pilvien muodostumiseen, sateisuuteen sekä ilmakehän kiertoliikkeeseen. Pitkän aikavälin arviot näiden hiukkasten vaikutuksesta perustuvat suurilta osin globaaleihin pienhiukkasmalleihin. Näissä malleissa on kuitenkin huomattavia epävarmuuksia liittyen biomassan polton tuottamien hiukkasten kuvauksiin, sekä siihen miten ne vaikuttavat auringon säteilyyn ja sitä kautta ilmastoon. Vertailut mallien ja satelliittihavaintojen välillä viittaavat siihen, että mallit aliarvioivat biomassapolton kokonaisvaikutusta ilmaston lämpenemiseen. 

Science Advances -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tarkasteltiin, miten biomassan poltosta syntyvät pienhiukkaset absorboivat auringonvaloa Amazonilla ja Etelä-Afrikassa. Molemmilla alueilla palaa valtavat määrät biomassaa joka vuosi. Tutkimuksessa arvioitiin AeroCom-mallien toimintaa hyödyntämällä satelliitti- ja kenttähavaintoja.  

Amazonin alueella suuri määrä pienhiukkasista syntyy vasta ilmakehässä 

Vertailun tulokset osoittavat, että Amazonin alueella mallien käyttämät päästötietokannat aiheuttavat virheitä mallituloksiin, kun taas Afrikassa virheet aiheutuvat oletuksista hiukkasten optisissa ominaisuuksissa. Lisäksi analyysi viittaa siihen, että Amazonin alueella merkittävä määrä pienhiukkasista syntyy vasta ilmakehässä, kaasumaisista päästöistä tiivistymällä.  

Tutkimuksessa kehitettiin menetelmä, jolla voidaan korjata havaitut virheet ja vähentää mallien välisiä eroja savuhiukkasten säteilyvaikutukseen liittyen. Sitä kautta myös erot niiden ilmastovaikutusten arvioissa pienenevät. Menetelmä pienensi mallien välisten säteilyvaikutusten vaihtelua kolmasosaan ja siten vähensi merkittävästi epävarmuutta arvioiduissa ilmastovaikutuksissa.    Ilmatieteen laitoksen osuutta tutkimuksessa rahoitti Suomen Akatemian projektit BBrCAC ja BSOA-BORE. 

Lisätietoja:

tutkimusprofessori Harri Kokkola, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 2148, harri.kokkola@fmi.fi ryhmäpäällikkö Tero Mielonen, Ilmatieteen laitos, p. 050 401 8738, tero.mielonen@fmi.fi  

Tieteellinen julkaisu on saatavilla Science Advances -tiedelehdessä. 

Viite: Qirui Zhong et al., Threefold reduction of modeled uncertainty in direct radiative effects over biomass burning regions by constraining absorbing aerosols. Sci. Adv.9, eadi3568(2023). DOI:10.1126/sciadv.adi3568