Sade ja pilvet muokkaavat pienhiukkasten ominaisuuksia, kun hiukkaset kulkeutuvat ilmakehässä

Ilmakehässä tapahtuvat märkäprosessit, kuten pilvet ja sade, vaikuttavat voimakkaasti ilmakehän pienhiukkasten lukumäärään ja hiukkasten kemialliseen koostumukseen. Uusien tutkimustulosten mukaan ilmamassojen matkatessa havaintoasemalle, pienhiukkasten sisältämien aineiden, kuten sulfaatin, mustan hiilen ja orgaanisten aineiden, määrä laskee voimakkaasti ilmamassan kokeman sateen johdosta.

Sulfaatin poistuminen ilmakehästä riippui vuodenajasta, kun taas orgaaniset aineet ja musta hiili poistuvat tasaisemmin vuodenajasta riippumatta. Tutkimuksessa pystyttiin myös havainnoimaan, että merkittävä määrä sulfaattia muodostuu satamattomissa pilvissä, ja edelleen määrittämään hiukkaskoko, johon muodostunut sulfaatti jakautuu.

Ilmatieteen laitoksen tutkijat olivat mukana tutkimuksen suunnittelussa ja tulosten analysoinnissa. Tutkimus on osa Itä-Suomen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen yhteistä Vesifaasin kemian rooli orgaanisen aerosolin muodostumisessa ja muuntumissa boreaalisella alueella (AquBor) -projektia.

Tulokset auttavat parantamaan ilmastomallien kykyä mallintaa hiukkasten kulkeutumista

Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin, miten pilvet ja sade vaikuttavat pienhiukkaspitoisuuksiin ja niiden ominaisuuksiin hiukkasten kulkeutuessa pohjoiselle havumetsävyöhykkeelle. Tutkimuksessa hyödynnettiin Hyytiälän SMEAR II-asemalla tehtyjä pitkiä aikasarjamittauksia pienhiukkasista ja HYSPLIT-mallin tuottamia ilmamassojen kulkeutumisreittejä kyseiselle mittausasemalle.

Tulosten avulla voidaan muun muassa parantaa ilmastomallien kykyä mallintaa hiukkasten kulkeutumista eri alueille ja arvioida siten paremmin hiukkasten määrää maapallolla. Erityisesti hiukkasten kulkeutumisessa arktiselle alueelle on ilmastomalleissa isoja epätarkkuuksia. Tämä heijastuu epävarmuuksina ilmastomalleissa, kun niillä arvioidaan pienhiukkasten vaikutusta arktiseen ilmastoon, joka on erityisen herkkä ilmastonmuutoksen vaikutuksille.

Lisätietoja:

Professori Annele Virtanen, Itä-Suomen yliopisto, p. 050 3164118, annele.virtanen@uef.fi

FM Sini Isokääntä, Itä-Suomen yliopisto, sini.isokaanta@uef.fi

ryhmäpäällikkö Thomas Kühn, Ilmatieteen laitos, p. 050 521 8291, thomas.kuhn@fmi.fi

ryhmäpäällikkö Harri Kokkola, Ilmatieteen laitos, p. 050 433 0312, harri.kokkola@fmi.fi

Tieteellinen artikkeli on saatavilla Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä.

Viite: Isokääntä, S., Kim, P., Mikkonen, S., Kühn, T., Kokkola, H., Yli-Juuti, T., Heikkinen, L., Luoma, K., Petäjä, T., Kipling, Z., Partridge, D., and Virtanen, A.: The effect of clouds and precipitation on the aerosol concentrations and composition in a boreal forest environment, Atmos. Chem. Phys., 22, 11823–11843, https://doi.org/10.5194/acp-22-11823-2022, 2022.