Ilmakehän pienhiukkaspitoisuudet laskevat, mutta mittausten ja ilmastomallien välillä on vielä eroja
Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä julkaistun kansainvälisen tutkimuksen mukaan eri puolilla Eurooppaa sijaitsevilla havaintoasemilla mitattujen pienhiukkasten lukumäärät ovat keskimäärin laskeneet 2000-luvun alusta lähtien. Lukumäärien laskeva kehitys havaittiin myös ilmastomalleissa, mutta keskimäärin suhteellinen lukumäärän lasku oli malleissa mittauksia pienempi. Malleissa on selkeitä eroja pienhiukkasten vuodenaikaisvaihtelun kuvauksessa. Tutkimuksessa hyödynnettiin aineistoja pitkäaikaisista aikasarjamittauksista 21 havaintoasemalta ja tuloksia viidestä eri ilmastomallista.
Ilmastomallien kyky kuvata pienhiukkasten vaikutusta maapallon säteilytasapainoon riippuu mallien kyvystä kuvata pienhiukkasten ajallista ja paikallista kehitystä. Mallien vuodenaikaisvaihtelussa havaittiin selkeitä eroja, sekä mallien välillä, että verrattuna mittauksissa havaittuun vuodenaikaisvaihteluun. Mallien vuodenaikaisvaihtelun muoto on osalla malleista samanlainen riippumatta aseman sijainnista, kun taas osalla malleista vuodenaikaisvaihtelun muoto muuttuu mittausten tavoin pohjois-etelä suunnassa, ollen voimakkaampaa pohjoisessa. On huomattavaa, että eroavaisuudet olivat suurimpia hiukkaskokoluokassa, joka on oleellinen pilvien muodostumisprosessin kannalta.
Ilmastomallien erot selittyvät todennäköisemmin muun muassa pienhiukkasten muodostumista, kehittymistä ja kulkeutumista kuvaavien prosessien eroilla. Ilmastomallien jatkokehityksen kannalta on tärkeää tehdä tarkempia, eri prosesseihin keskittyviä mallivertailuja, joiden avulla havaittujen erojen syitä pystyttäisiin tunnistamaan.
Lisätietoja:
Väitöskirjatutkija Ville Leinonen, Itä-Suomen yliopisto, ville.j.leinonen@uef.fi, p. 050 351 7579
Professori Annele Virtanen, Itä-Suomen yliopisto, annele.virtanen@uef.fi, p. 050 316 4118
Tutkimuspäällikkö Santtu Mikkonen, Itä-Suomen yliopisto, santtu.mikkonen@uef.fi, p. 040 355 2319
Leinonen, V., Kokkola, H., Yli-Juuti, T., Mielonen, T., Kühn, T., Nieminen, T., Heikkinen, S., Miinalainen, T., Bergman, T., Carslaw, K., Decesari, S., Fiebig, M., Hussein, T., Kivekäs, N., Krejci, R., Kulmala, M., Leskinen, A., Massling, A., Mihalopoulos, N., Mulcahy, J. P., Noe, S. M., van Noije, T., O'Connor, F. M., O'Dowd, C., Olivie, D., Pernov, J. B., Petäjä, T., Seland, Ø., Schulz, M., Scott, C. E., Skov, H., Swietlicki, E., Tuch, T., Wiedensohler, A., Virtanen, A., and Mikkonen, S.: Comparison of particle number size distribution trends in ground measurements and climate models, Atmos. Chem. Phys., 22, 12873–12905, https://doi.org/10.5194/acp-22-12873-2022, 2022.