Sade ja pilvet muokkaavat pienhiukkasten ominaisuuksia hiukkasten kulkeutuessa ilmakehässä
Kansainvälisen yhteistyön tuloksena julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin, miten pienhiukkasia sisältävien ilmamassojen kokema sade ja kulkeutuminen pilvien läpi muuttaa hiukkasten määrää ja ominaisuuksia.
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 (esim. sulfaatti, musta hiili ja orgaaniset aineet) 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.
Atmospheric Chemistry and Physics -lehdessä juuri 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 sitä kautta 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, annele.virtanen@uef.fi, p. 050 316 4118
Väitöskirjatutkija Sini Isokääntä, Itä-Suomen yliopisto, sini.isokaanta@uef.fi, p. 050 919 2892
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.
