Tulevaisuuden aerosolipäästöjen vaikutuksia arvioitiin Intian alueella

Tutkimuksessa oli tavoitteena arvioida, millaisia vaikutuksia ihmisperäisten aerosolipäästöjen vähentämisellä on tulevaisuudessa Intian alueella. Tutkimuksessa keskityttiin arvioimaan pääkaupunki New Delhin paikallisia katutason pienhiukkaspitoisuuksia (PM2.5), ja ilmakehän säteilytasapainon muutoksia Intian alueella.  

Työssä käytettiin globaalin skaalan aerosoli-ilmastomallia ECHAM-HAMMOZ:ia. Globaalilla mallilla pystytään simuloimaan hyvin alueellisen säteilytasapainon muutokset, mutta kaupunkitason pienhiukkaspitoisuudet ovat globaalin skaalan malleissa usein aliarvioitu. Tutkimuksessa pyrittiin korjaamaan tätä käyttämällä koneoppimismenetelmää, jossa globaalin mallin tulosta tarkennettiin paikallisten pienhiukkasmittausten avulla. 

Koneoppimismenetelmä paransi globaalin mallin pienhiukkasesitystä huomattavasti 

Koneoppimismenetelmän avulla tehty tarkennus paransi ECHAM-HAMMOZ-mallin New Delhin pienhiukkasesitystä huomattavasti, etenkin pidemmällä aikavälillä tarkasteltuna. Pienhiukkaspitoisuuksissa on paljon vaihtelua vuodenaikojen välillä, ja koneoppimiskorjauksen ansiosta saatiin mallinnustuloksiin esille eroavaisuudet kesä- ja talvikuukausien pienhiukkaspitoisuuksien välillä.  

Tulevaisuusskenaarioiden simulaatioista arvioitiin, että nykyisen lainsäädännön mukainen aerosolipäästöskenaario vuodelle 2030 ei välttämättä tuo New Delhin ilmanlaatuun merkittävää parannusta pienhiukkasten osalta. Sen sijaan tiukka päästövähennysskenaario tuotti selkeän parannuksen New Delhin katutason ilmanlaatuun. Molemmissa tulevaisuusskenaarioissa (nykyisen lainsäädännön mukainen ja tiukka vähennysskenaario) muutokset ihmisten toiminnasta aiheutuvissa päästöissä tuottivat viilentävän säteilyefektin isolle osalle Intian maa-alueita, mikä indikoi ilmakehää viilentävää vaikutusta. Tämä tulos oli sinänsä yllättävä, sillä aerosolien vähentämisen on ennakoitu tulevaisuudessa lämmittävän ilmakehää.  

Tulosten pohjalta pystyttiin arvioimaan, että Intian osalta ihmisten toiminnasta aiheutuvien aerosolipäästöjen vähentäminen saattaisi tuoda tulevaisuudessa kaksinkertaisen hyödyn: sekä parempaa ilmanlaatua että paikoitellen viileämpää ilmastoa. Tutkimuksen tulokset rohkaisevat jatkamaan kunnianhimoisen ilmanlaatusääntelyn polulla Intian alueella, sillä terveyshyötyjen lisäksi sääntely voisi tuottaa paikallisesti myös ilmastohyötyjä.  

Tutkimus tehtiin osana poikkitieteellistä, Euroopan tiedeneuvoston rahoittamaa ClimaSlow-projektia (https://sites.uef.fi/cceel/climaslow-erc-2017-2022/), sekä osana Suomen Akatemian Lippulaiva-rahoitusta (The Atmosphere and Climate Competence Center, ACCC). Tutkimustyötä johti Itä-Suomen yliopisto, yhteistyössä Suomen Ilmatieteen laitoksen ja Intian Ilmatieteellisen laitoksen (India Meteorological Department, IMD) kanssa.  

Lisätietoja: 

Postdoc-tutkija Tuuli Miinalainen, Ilmatieteen laitos, tuuli.miinalainen@fmi.fi 

Ryhmäpäällikkö Thomas Kühn, Ilmatieteen laitos, thomas.kuhn@fmi.fi 

Miinalainen, T., Kokkola, H., Lipponen, A., Hyvärinen, A.-P., Soni, V. K., Lehtinen, K. E. J., and Kühn, T.: Assessing the climate and air quality effects of future aerosol mitigation in India using a global climate model combined with statistical downscaling, Atmos. Chem. Phys., 23, 3471–3491, https://doi.org/10.5194/acp-23-3471-2023, 2023.  

Tieteellinen artikkeli luettavissa täällä: https://acp.copernicus.org/articles/23/3471/2023/