Merkittäviä edistysaskeleita ilmakehän aerosolien tutkimuksessa

Itä-Suomen yliopiston sovelletun fysiikan laitoksen Aerosolifysiikan ryhmän tutkijat, apulaisprofessori Taina Yli-Juuti ja tutkijatohtori Arto Heitto, osallistuivat Naturessa julkaistuun typenoksidien ja ammoniakin roolia käsittelevään tutkimukseen kehittämällä saasteisille ympäristöille soveltuvaa hiukkasten kasvua kuvaavaa prosessimallia. — Tutkimustulokset osoittavat, että typpihapon ja ammoniakin yhtäaikainen tiivistyminen voi kasvattaa ilmakehässä muodostuneita nanometrinkokoluokkaa olevia hiukkasia 10-100 kertaa nopeammin kuin aiemmin tunnistetut mekanismit, joskin vain lyhyinä kasvupyrähdyksinä. Tämä uusi mekanismi saattaa selittää viime vuodet tutkijoita kummastuttaneet saastuneiden suurkaupunkien hiukkasmuodostustapahtumat erityisesti talvikuukausina, kertoo Yli-Juuti.

Hiukkasten muodostuminen ja kasvu ilmakehän eri olosuhteissa on ryhmän yksi keskeisiä tutkimusteemoja. Isossa osassa tutkimuksessa on boreaalisessa metsäympäristössä syntyvien hiukkasten muodostumisen, ominaisuuksien sekä ilmastovaikutusten tutkiminen. Tähän aiheeseen liittyen on tutkimusryhmä julkaissut lähiaikoina useita korkean profiilin julkaisuja, joista hyvinä esimerkkeinä on vuoden 2019 loppupuolella ilmestyneet kaksi Nature Communications -julkaisua ja tämän vuoden alussa ilmestynyt Nature Protocols -julkaisu, jotka pureutuvat metsässä syntyvien orgaanisten hiukkasten kasvun kannalta keskeisiin kysymyksiin. Myös aivan viime aikoina on tähän aihepiiriin saatu uusia kiinnostavia tuloksia, jotka ovat juuri ilmestyneet tai tulleet hyväksytyksi alan kärkijulkaisussa. Tähän kokonaisuuteen liittyvät, uudet tutkimustulokset osoittavat, että sekä hiukkasten kasvun, että niiden haihtumisen kannalta keskeistä on orgaanisten yhdisteiden haihtuvuus, mutta myös hiukkasfaasin reaktioilla on merkitystä.

Tutkimustulosten vaikuttavuutta lisää, jos ne saadaan vietyä globaaleihin ilmastomalleihin esimerkiksi uusien parametrisaatioiden muodossa, jotka parantavat aerosolien ilmastovaikutusten ennusteita. Ryhmä tekeekin aktiivista ilmastomalleihin keskittyvää yhteistyötä Ilmatieteenlaitoksen Kuopiossa sijaitsevan yksikön kanssa. — Vaikuttavuutta on lisännyt myös viime vuosina alkanut yhteistyö Itä-Suomen yliopiston ilmasto-oikeustieteilijöiden kanssa, kertoo professori Kari Lehtinen. — Juuri Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä julkaistu tutkimus selvitti miten mustan hiilen päästöjen rajoittaminen Arktisen Neuvoston jäsenmaissa ja tarkkailijamaissa vaikuttaisi sekä Arktisen alueen että globaaliin ilmastoon.

Lähde: Itä-Suomen yliopisto

Author: Saara Teirikko