Ilmakehän metaanipitoisuuden mittauksia satelliitilla


SCIAMACHY-mittalaitteen optinen järjestelmä.

Metaani on tärkeä kasvihuonekaasu ja lisäksi sillä on merkittävä vaikutus otsonikerroksen kemiassa. Ilmakehän metaanipitoisuus määräytyy pitkälti maapallon pinnalta tulevista päästöistä (muun muassa kosteikoista, riisipelloilta, fossiilisista polttoaineista ja biomassan poltosta) ja ilmakehässä tapahtuvasta tuhoutumisesta (OH-radikaalien aiheuttamana).

Ilmakehän metaanipitoisuus on ollut 2000-luvulla tutkijoiden mielenkiinnon kohteena. Metaanipitoisuus on nimittäin pysynyt pitkän lisääntymiskauden jälkeen tasaisena. Metaanipitoisuus lisääntyi melko tasaisesti 1900-luvun loppupuolella, mutta lisääntyminen pysähtyi vuonna 1999 ja pysyi sen jälkeen tasaisena. Kasvun pysähtymisen syy saattoi olla metaanipäästöjen väheneminen pohjoisella pallonpuoliskolla 1990-luvun alkupuolella. On myös mahdollista, että OH-radikaalien määrä ilmakehässä on lisääntynyt.

Vuonna 2007 ilmakehän metaanipitoisuus alkoi taas nousta. Silmiinpistävä piirre oli aluksi se, että pitoisuuden kasvu tapahtui samaan tahtiin kaikilla mittausasemilla. Vuonna 2008 pitoisuuden nousu jatkui tropiikissa, mutta pohjoisen pallonpuoliskon korkeilla leveysasteilla metaanipitoisuus ei noussut. Vuonna 2007 metaanipitoisuus nousi todennäköisesti arktisten alueiden poikkeuksellisen korkeiden lämpötilojen johdosta ja vuonna 2008 metaanipitoisuus jatkoi tropiikissa nousuaan ehkä siksi, että siellä satoi keskimääräistä enemmän. Metaanipitoisuuden pysyminen tasaisena arktisilla alueilla vuonna 2008 viittaa siihen, että ennakoidut voimakkaat päästöt ikiroudan sulamisesta ja metaanihydraateista eivät ole vielä aktivoituneet.

Uudessa tutkimuksessa on tehty satelliittimittauksia ilmakehän metaanipitoisuudesta. Toistaiseksi alemman troposfäärin metaanipitoisuuden satelliittimittauksia ei ole ollut tarjolla kyseiselle aikavälille. Tässä tutkimuksessa käytettiin Envisat-satelliitin kyydissä olevaa SCIAMACHY-mittalaitetta, jolla voidaan mitata metaanin sähkömagneettisen säteilyn absorptiota. Tämän perusteella voidaan arvioida ilmakehän metaanipitoisuus.

Tutkimuksen aikana SCIAMACHY:n anturista löytyi vikaa, joka osui juuri metaanin absorptiokaistalle, mikä vaikeutti metaanimittauksia vuoden 2005 (vian ilmenemisajankohta) jälkeen. Vian vaikutuksia pystyttiin kuitenkin jälkeenpäin sen verran korjaamaan, että nyt voidaan tarjota tyydyttävä metaanipitoisuuden mittaussarja, vaikka mittausten tarkkuus vuoden 2005 jälkeen onkin hiukan heikompi.

Vuodesta 2007 alkanut metaanipitoisuuden nousu näkyy myös näissä uusissa satelliittimittauksissa. Paikallisista mittauksista Kiinassa sijaitseva Sichuanin alanko näkyy maailman voimakkaimpana metaanikeskittymänä. SCIAMACHY:n mittauksissa näkyy myös muita paikallisia metaanikeskittymiä, kuten Afrikassa Sudanin eteläosissa sijaitsevat laajat kosteikot.

Lähteet:

Frankenberg, C., I. Aben, P. Bergamaschi, E. J. Dlugokencky, R. van Hees, S. Houweling, P. van der Meer, R. Snel, and P. Tol (2011), Global column-averaged methane mixing ratios from 2003 to 2009 as derived from SCIAMACHY: Trends and variability, J. Geophys. Res., 116, D04302, doi:10.1029/2010JD014849. [tiivistelmä]

Dlugokencky, E. J., et al. (2009), Observational constraints on recent increases in the atmospheric CH4 burden, Geophys. Res. Lett., 36, L18803, doi:10.1029/2009GL039780. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Rigby, M., et al. (2008), Renewed growth of atmospheric methane, Geophys. Res. Lett., 35, L22805, doi:10.1029/2008GL036037. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Dlugokencky, E. J., S. Houweling, L. Bruhwiler, K. A. Masarie, P. M. Lang, J. B. Miller, and P. P. Tans (2003), Atmospheric methane levels off: Temporary pause or a new steady-state?, Geophys. Res. Lett., 30(19), 1992, doi:10.1029/2003GL018126. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: