Suomen uusi Doppler lidar-verkosto havainnoi ilmakehän rajakerroksen ilmiöitä

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Mittausverkosto kattaa koko Suomen ja on ainutlaatuinen koko maailmassa.


Utön Doppler lidar. Kuva: Anne Hirsikko.

Uusinta teknologiaa hyödyntävällä mittausverkostolla havainnoidaan operatiivisesti tuuliprofiileja, sekoittumiskerroksen korkeutta, aerosolihiukkasepisodeja ja pilviä.

Doppler lidar (Light Detection and Ranging) -verkoston tavoitteena on tuottaa luotettavia tuuli-, aerosoli ja pilvihavaintoja. Maailman ensimmäinen meteorologinen Doppler lidar-tekniikkaa hyödyntävä mittausverkosto valmistui Ilmatieteen laitoksen ja Helsingin yliopiston yhteistyönä vuonna 2013. Laitteet sijaitsevat Helsingissä, Kuopiossa, Sodankylässä. Myös Utön saaren uudistetulla mittausasemalla sekä Helsingin yliopiston Hyytiälän mittausasemalla on lidar-laitteet. Näiden lisäksi käytössä on kuudes mittalaite, jolla toteutetaan lyhyitä mittauskampanjoita Suomessa ja ulkomailla.

Mittausverkosto edustaa erilaisia ympäristöjä kattaen koko maan

Mittausasemat, joille Doppler lidarit on sijoitettu, edustavat erilaisia olosuhteita; kaupunkia, metsää, meri- ja mannerilmastoja sekä arktisia olosuhteita. Esimerkiksi Utössä on laitteen avulla mahdollisuus tutkia meren ja ilmakehän vuorovaikutusta. Mittaukset eri asemilla käynnistyivät vaiheittain vuosien 2011-2013 aikana ja ovat tällä hetkellä jo operatiivisessa käytössä.

Mittaushavaintoja hyödynnetään ilmaston muutoksen ja ilmanlaadun tutkimuksissa

Päästöjen lisäksi myös ilmakehän rajakerroksen tuuli- ja sekoittumisolosuhteet vaikuttavat ilman laatuun ja pilvien syntyyn. Doppler lidareilla mitataankin ensisijaisesti ilmakehän rajakerroksen eli alimman 1,5 kilometrin tuuliprofiileja, korkeutta ja sekoittumista. Liikkuva mittauspää mahdollistaa lisäksi 3D-tuulimittaukset, joilla saadaan tarkempaa tietoa pinnan vaikutuksesta tuuliolosuhteisiin.

Mittalaitteilla voidaan myös havainnoida tulivuorenpurkausten tuhkapilviä tai metsäpalojen päästöjä. Ilmatieteen laitoksen ja Helsingin yliopiston tutkijat hyödyntävät mittaushavaintoja ja kehittelevät tuloksille uusia analyysimenetelmiä. Doppler lidar -verkoston havainnoilla on mahdollista saada tietoa erilaisista ilmakehän prosesseista, joiden tunteminen on oleellista arvioitaessa ilmastonmuutokseen vaikuttavia tekijöitä ja kehitettäessä ilmanlaatumalleja.

Verkosto on mukana eurooppalaisessa yhteistyössä (TOPROF), joka pyrkii yhtenäistämään mittaustulosten käsittelyä ja edistämään havaintojen hyödyntämistä säämallien kehittämisessä ja arvioinnissa.

Lisätietoja:

Tutkija Ville Vakkari, puh. 029 539 4606, ville.vakkari@fmi.fi

Yksikön päällikkö Heikki Lihavainen, puh. 029 539 5492,
heikki.lihavainen@fmi.fi

Mainokset

Itä-Suomen yliopisto ja Ilmatieteen laitos vievät cleantech-osaamista Kiinaan

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Kaupunki-ilman pienhiukkasia pidetään yhtenä merkittävimmistä ympäristöperäisistä terveyshaitoista. Pohjois-Kiinassa ne lyhentävät elinikää keskimäärin 5,5 vuodella.


Kuva: Mika Komppula.

Kaupunki-ilman pienhiukkasia pidetään yhtenä merkittävimmistä ympäristöperäisistä terveyshaitoista. Ne aiheuttavat vuosittain yli 455 000 ennenaikaista kuolemantapausta Euroopan unionin alueella. Pohjois-Kiinassa ne lyhentävät elinikää keskimäärin 5,5 vuodella.

Kuopiossa Itä-Suomen yliopisto ja Ilmatieteen laitos ovat aloittaneet ilmansaasteisiin liittyvän tutkimus- ja koulutusyhteistyön Nanjingin yliopiston kanssa. Yliopistot ovat perustaneet Itä-Kiinassa sijaitsevaan Nanjingin miljoonakaupunkiin yhteisen ympäristötutkimuskeskuksen (SFERC).

Nanjing on Jiangsun maakunnan pääkaupunki ja yksi nopeimmin kehittyvistä kaupungeista Kiinassa. Maakunnan alueella asuu yli kymmenen miljoonaa ihmistä.

Kaupungissa järjestetään nuorten olympialaiset elokuun loppupuolella. Kisoihin osallistuu 3800 nuorta urheilijaa eri puolilta maailmaa. Kisojen ajaksi kaupungista suljetaan sata suurta tehdasta. Sulkeminen mahdollistaa ainutlaatuiset tutkimukset tilapäisten päästörajoitusten vaikutuksista kaupunki-ilman pienhiukkasiin.

– Hiukkasten raja-arvot ylittyvät siellä moninkertaisesti eikä niiden kemiallista koostumusta täysin tunneta. Tutkimuksessamme seurataan pienhiukkasten elinkaarta päästölähteestä terveyshaittoihin kisoja ennen, niiden aikana ja jälkeen, kertoo professori Maija-Riitta Hirvonen Itä-Suomen yliopistosta.

– Kartoitamme alueen suurimmat päästölähteet ja selvitämme päästörajoitusten vaikutukset hiukkasten ominaisuuksiin, ilmanlaatuun sekä ihmisten terveyteen, sanoo ryhmäpäällikkö Mika Komppula Ilmatieteen laitokselta.

Hallituksen tuoreen strategian mukaan Suomesta halutaan tehdä cleantech-alan huippuosaaja ja viejä vuoteen 2020 mennessä. Pohjois-Savossa ilmaosaaminen on nostettu yhdeksi maakunnalliseksi innovaatiokärjeksi.

– Tällaisen kansainvälisen yhteistyön avulla vauhditetaan erinomaisella tavalla cleantechin innovaatio- ja yritysverkoston syntyä sekä alan huippuosaamisen kehittymistä Pohjois-Savossa. Samalla se toimii hyvänä ponnahduslautana suomalaisen puhtaan teknologian osaamisen viennin edistämiseksi Kiinaan, arvioi maakuntajohtaja Jussi Huttunen Pohjois-Savon liitosta.

Pohjois-Savon liitto on rahoittanut mittalaitteistojen hankintaa 270 000 eurolla Euroopan aluekehitysrahastosta. Lisäksi Suomen Akatemia on myöntänyt Itä-Suomen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen yhteiselle hankkeelle nelivuotisen, yhteensä miljoonan euron rahoituksen.

Lisätietoja:

Ryhmäpäällikkö Mika Komppula, Ilmatieteen laitos, Itä-Suomen ilmatieteellinen tutkimuskeskus
Puh. 050 5207500, mika.komppula@fmi.fi

Professori Maija-Riitta Hirvonen, Itä-Suomen yliopisto
Puh. 050 3525160, maija-riitta.hirvonen@uef.fi

Maakuntajohtaja Jussi Huttunen, Pohjois-Savon liitto
Puh. 044 714 2642, jussi.huttunen@pohjois-savo.fi

Muuttiko ihmiskunta ilmastoa jo esiteollisena aikana?

Joidenkin tutkimuksien mukaan ihmiskunta on saattanut muuttaa maapallon ilmastoa jo tuhansia vuosia sitten. Metsien raivaus ihmiskunnan käyttöön on saattanut aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjä, jotka ovat lämmittäneet ilmastoa jopa 7000 vuotta sitten. Esiteollista lämpenemistä on saattanut tapahtua jopa yhtä paljon kuin viime vuosisadan aikana.

esiteollinen

Tieteellisessä kirjallisuudessa ollaan melko yksimielisiä siitä, että viime vuosikymmenien ilmaston lämpeneminen on ollut ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttama. Monien tutkimuksien tuloksissa myös 1900-luvun alun lämpenemisjakso oli osittain ihmiskunnan aiheuttama. Tätä aiempien ilmastonmuutosten on usein oletettu aiheutuneen luonnollisista syistä. On kuitenkin olemassa tutkimuksia, joiden mukaan ihmiskunta on saattanut vaikuttaa ilmastoon jo esiteollisena aikana.

Kammen ja Marino (1993) arvioivat ihmiskunnan vaikutusta ilmakehän hiilidioksidi- ja metaanipitoisuuteen. Heidän mukaansa kotitalouksien, pienteollisuuden ja maanviljelyn vaikutus oli merkittävä. He arvioivat, että vuonna 1800 ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt olivat noin miljardi tonnia hiiltä per vuosi ja metaanipäästöt olivat jopa kymmenentuhatta miljardia tonnia hiiltä per vuosi. Ilmakehän metaanipitoisuutta tutkineet Ruddiman ja Thomson (2001) tulivat siihen tulokseen, että esiteollisen ajan lopun metaanipitoisuudesta (noin 725 ppb, eli tilavuuden miljardisosaa) jopa 25 prosenttia saattoi tulla ihmiskunnan päästöistä. Heidän mukaansa ihmiskunta alkoi vaikuttaa metaanipitoisuuteen jo 5000 vuotta sitten. Ruddiman (2003) ehdotti lisäksi, että ihmiskunnan vaikutus näkyi tuhansia vuosia sitten myös ilmakehän hiilidioksidipitoisuudessa.

Olofsson ja Hickler (2008) tekivät simulaatioita ihmiskunnan maankäytön vaikutuksesta esiteollisen ajan hiilenkiertoon. Heidän tuloksiensa mukaan ihmiskunnan maankäyttö kyllä vaikutti hiilenkiertoon, mutta vaikutus ei ollut tarpeeksi suuri aiheuttaakseen huomattavia muutoksia ilmastoon. Kaplan ja muut (2009) saivat kuitenkin toisenlaisia tuloksia. Heidän mukaansa ihmiskunta oli hävittänyt paljon metsiä jo noin 3000 vuotta sitten, ja ihmiskunnan merkitystä tuon ajan ilmastoon oli saatettu aliarvioida aiemmissa tutkimuksissa. Reick ja muut (2010) arvioivat ihmiskunnan maankäytön vaikutusta ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen. Heidän tuloksiensa perusteella ihmiskunnan vaikutus näkyy hiilidioksidipitoisuudessa vuodesta 1750 lähtien ja vaikutus on olemassa jo aiemminkin, mutta ennen vuotta 1750 muut hiilidioksidipitoisuuteen vaikuttavat tekijät vaikeuttavat ihmiskunnan vaikutuksen havaitsemista.

Dearing ja muut (2008) tutkivat eri kasvilajien siitepölyn esiintymistä Kiinassa sijaitsevasta järvestä otetussa sedimenttinäytteessä. Heidän mukaansa ihmiskunnan vaikutus tuli hallitsevaksi noin 5000 vuotta sitten. Doughty ja muut (2010) selvittivät koivuvaltaisten metsien nopeaa lisääntymistä Siperiassa ja Beringiassa noin 14000 vuotta sitten. He arvelivat, että koivun lisääntyminen liittyi tuolloin tapahtuneeseen mammuttien sukupuuttoon. Koivuvaltaisten metsien lisääntyminen olisi voinut lämmittää Siperian ja Beringian ilmastoa noin 0,2 celsiusastetta keskimäärin ja paikallisesti vaikutus olisi voinut olla jopa celsiusasteen luokkaa. Siten ihmiskunta saattoi vaikuttaa ilmastoon jo tuolloin, jos ihmiskunta oli osasyynä mammuttien sukupuuttoon. Oglesbyn ja muiden (2010) tuloksien perusteella Mayat saattoivat jouduttaa omaa tuhoaan kaatamalla metsiä, mikä olisi aiheuttanut kuivuutta. Tätä tukevia tuloksia esittivät myös Cook ja muut (2012).

Uudessa katsausartikkelissa Ruddiman ja muut (2014) raportoivat, että ilmastomallien simulaatioissa ihmiskunnan nostamat hiilidioksidin ja metaanin pitoisuudet ovat saattaneet lämmittää ilmastoa 0,9 – 1,5 celsiusastetta esiteollisella ajalla. Maankäytön muutokset ovat kuitenkin saattaneet aiheuttaa muutoksen maapallon heijastuskykyyn niin, että siitä aiheutuu noin 0,2-0,3 celsiusasteen viilentävä vaikutus. Siten ihmiskunnan kokonaisvaikutus olisi voinut lämmittää maapallon ilmastoa 0,7-1,2 celsiusastetta. Viimeisen 150 vuoden aikana maapallon ilmasto on lämmennyt noin 0,85 celsiusastetta, joten ihmiskunnan esiteollisella ajalla aiheuttanut lämpeneminen olisi saattanut olla jopa suurempi kuin nykyinen lämpeneminen. Näin ihmiskunnan kokonaisvaikutus lämpötilaan voisi olla kaksi tai enemmän kertaa suurempi kuin nykyään on oletettu.

Lähteet:

Cook, B. I., K. J. Anchukaitis, J. O. Kaplan, M. J. Puma, M. Kelley, and D. Gueyffier (2012), Pre-Columbian deforestation as an amplifier of drought in Mesoamerica, Geophys. Res. Lett., 39, L16706, doi:10.1029/2012GL052565. [tiivistelmä]

J. A. Dearing, R. T. Jones, J. Shen, X. Yang, J. F. Boyle, G. C. Foster, D. S. Crook, M. J. D. Elvin, 2008, Using multiple archives to understand past and present climate–human–environment interactions: the lake Erhai catchment, Yunnan Province, China, Journal of Paleolimnology
July 2008, Volume 40, Issue 1, pp 3-31, DOI: 10.1007/s10933-007-9182-2.
[tiivistelmä]

Christopher E. Doughty, Adam Wolf and Christopher B. Field, 2010, Biophysical feedbacks between the Pleistocene megafauna extinction and climate: The first human-induced global warming? Geophysical Research Letters, Volume 37, Issue 15, August 2010, DOI: 10.1029/2010GL043985. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Daniel M. Kammen, Bruno D. Marino, 1993, On the origin and magnitude of pre-industrial anthropogenic CO2 and CH4 emissions, Chemosphere, Volume 26, Issues 1–4, January–February 1993, Pages 69–86, http://dx.doi.org/10.1016/0045-6535(93)90413-Y. [tiivistelmä]

Jed O. Kaplan, Kristen M. Krumhardt, Niklaus Zimmermann, 2009, The prehistoric and preindustrial deforestation of Europe, Quaternary Science Reviews, Volume 28, Issues 27–28, December 2009, Pages 3016–3034, http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2009.09.028. [tiivistelmä]

Oglesby, R. J., T. L. Sever, W. Saturno, D. J. Erickson III, and J. Srikishen (2010), Collapse of the Maya: Could deforestation have contributed?, J. Geophys. Res., 115, D12106, doi: 10.1029/2009JD011942. [tiivistelmä]

Jörgen Olofsson, Thomas Hickler, 2008, Effects of human land-use on the global carbon cycle during the last 6,000 years, Vegetation History and Archaeobotany, September 2008, Volume 17, Issue 5, pp 605-615, DOI: 10.1007/s00334-007-0126-6. [tiivistelmä]

Christian H. Reick, Thomas Raddatz, Julia Pongratz and Martin Claussen, 2010, Contribution of anthropogenic land cover change emissions to pre-industrial atmospheric CO2, Tellus B, Volume 62, Issue 5, pages 329–336, November 2010, DOI: 10.1111/j.1600-0889.2010.00479.x. [tiivistelmä, koko artikkeli]

William F. Ruddiman, Jonathan S. Thomson, 2001, The case for human causes of increased atmospheric CH4 over the last 5000 years, Quaternary Science Reviews, Volume 20, Issue 18, December 2001, Pages 1769–1777, http://dx.doi.org/10.1016/S0277-3791(01)00067-1. [tiivistelmä]

William F. Ruddiman, 2003, The Anthropogenic Greenhouse Era Began Thousands of Years Ago, Climatic Change, December 2003, Volume 61, Issue 3, pp 261-293, DOI: 10.1023/B:CLIM.0000004577.17928.fa. [tiivistelmä]

William Ruddiman, Steve Vavrus, John Kutzbach, Feng He, Does pre-industrial warming double the anthropogenic total? The Anthropocene Review April 3, 2014, doi: 10.1177/2053019614529263. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Ilmastopaneeli: Nokipäästöjä mahdollista vähentää nopeasti

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Noella on tuntuvia ilmasto- ja terveysvaikutuksia Suomessa. Noen, eli mustan hiilen, terveysvaikutukset syntyvät lähellä päästöpaikkaa esimerkiksi tiheään asutuilla pientaloalueilla.


Kuva: Juho Aalto.

Torstaina 22.5. julkistettiin Suomen Ilmastopaneelin selvitys nokipäästöjen synnystä, vaikutuksista ja vähentämisestä. Selvityksen tieteelliseen työhön ovat osallistuneet muun muassa Helsingin yliopisto, Suomen ympäristökeskus ja Ilmatieteen laitos.

Noki on yksi tärkeimmistä ilmastonmuutoksen tekijöistä. Suomen mustahiilipäästöjen ilmastovaikutus aiheutuu lähinnä lumelle laskeutuneesta noesta ja sen takia nopeutuvasta sulannasta. Siksi talviaikaiset päästöt ovat paljon merkittävämmät kuin kesäaikaiset.

”Suomen kesäaikaisten nokipäästöjen ilmastovaikutus on maailman mitassa promillen luokkaa, mutta lumelle laskeutuvasta noesta Suomi tuottaa jopa prosentin. Nokipäästöjen vähentäminen on nopea ja kustannustehokas toimenpide ilmaston lämpenemisen hillitsemiseksi”, linjaa akatemiaprofessori Markku Kulmala Helsingin yliopistosta.

Liikenteen päästöt vähenemässä, huomio puun pienpolttoon

”Suomen nokipäästöt aiheutuvat liikenteen päästöistä ja puun pienpoltosta. Liikennepäästöt tulevat vähenemään voimakkaasti uusien dieselajoneuvojen päästövaatimusten ansiosta. Puun pienpoltolle ei ole päästölainsäädäntöä, joten oikeiden polttotapojen merkitys korostuu etenkin taajama-alueilla. Reilut 50 % noen kokonaispäästöistä syntyy Suomessa puun pienpoltosta”, sanoo ilmastotutkimuksen yksikön päällikkö Ari Laaksonen Ilmatieteen laitokselta.

Huonon polton päästökertoimet ovat moninkertaisia puun normaaliin polttoon verrattuna. Yleisiä huonon polton tunnusmerkkejä ovat esimerkiksi märän puun tai roskien polttaminen. Pienpolton päästöjä on mahdollista vähentää tehokkaasti olemassa olevilla teknillisillä keinoilla ja käyttöneuvontaa lisäämällä.

Lue koko tiedote Ilmastopaneelin verkkosivuilta

Taustaa:

Selvityksen koko nimi on Musta hiili ilmastopakotteena: Päästöjen ja mahdollisten päästövähennysten globaalit ja alueelliset vaikutukset. Se on saatavilla Suomen Ilmastopaneelin verkkosivuilla osoitteessa www.ilmastopaneeli.fi.

Esimerkki puun pienpolton käyttöneuvonnasta on nuohoojien jakelema Opas puunpolttoon. www.hsy.fi/seututieto

Lisätietoja:

Ari Laaksonen, Ilmatieteen laitos, puh. 029 539 5501, ari.laaksonen@fmi.fi

Kysymyksiin vastaavat myös

Markku Kulmala, Helsingin yliopisto, puh. (09) 191 50756, markku.kulmala@helsinki.fi

Niko Karvosenoja, Suomen ympäristökeskus, puh. 029 525 1264, niko.karvosenoja@ymparisto.fi

Marja Järvelä, Jyväskylän yliopisto, puh. 040 805 4141, marja.jarvela@jyu.fi

Ukkoskausi käynnistyi näyttävästi

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Maanantaina 19.5. Suomessa havaittu maasalamoiden määrä kohosi yli 13 000 salamaan. Koko maan toukokuun lämpöennätystä ei rikottu.


Kuva: Ilmatieteen laitos.

Maanantaina 19. toukokuuta voimakas ukkosalue liikkui maamme länsiosien yli kohti pohjoista. Voimakas ukkosalue tuotti päivän aikana yhteensä noin 13 000 maasalamaa. Toukokuun pitkän jakson keskimääräinen salamamäärä, 8500, ylittyi siis yhden vuorokauden aikana. Salamat aiheuttivat myös rakennus- ja maastopaloja.

Suurin osa salamoista esiintyi leveällä vyöhykkeellä maan länsirannikolta Keski-Suomen kautta Pohjois-Pohjanmaalle ja Kainuuseen. Myös maan etelä- ja itäosissa esiintyi hajanaisempia ukkosia. Paikallisesti salamoita havaittiin eniten Lappohjassa, Viitasaarella ja Saarijärvellä, joissa maasalamatiheydet olivat noin 50 salamaa sadalla neliökilometrillä.

Maanantain korkein lämpötila, 30,8 astetta, mitattiin Heinola Asemantauksen havaintoasemalla. Koko maan toukokuun lämpöennätys ei rikkoontunut, mutta useilla asemilla mitattiin asemakohtaisia toukokuun lämpöennätyksiä.

Suomen ukkoskausi alkaa tyypillisesti toukokuussa ja loppuu syyskuussa

Ukkosilmastollemme on tyypillistä suuren vuosivaihtelun lisäksi se, että ukkoskauden aikana esiintyy 1 – 3 rajua ukkospäivää, jolloin vuorokausisalamamäärät ovat yli 10 000.

Keskimäärin tällaiset voimakkaammat ukkoset esiintyvät Suomessa heinäkuussa. Mutta jos säätila sen mahdollistaa, ei ole poikkeuksellista, että tällainen vuorokausi esiintyy kuitenkin jo toukokuussa. Esimerkiksi 26.5.2003 vastaavanlainen ukkosalue tuotti Suomeen noin 19 000 maasalamaa.


Maasalamatiheys (maasalamoita sadalle neliökilometrille) ja ukkosen voimakkuus 19.5. Kuva: Ilmatieteen laitos.

Lue lisää:

Suomen ukkosilmastostasta

Edellisen päivän lämpimimmät paikkakunnat Ilmasto-sivuilla

Lisätietoja:

Säätilastoja Ilmastopalvelusta puh. 0600 1 0601 (4,01 e/min + pvm)
Salamatiedot: tutkija Antti Mäkelä, puh. 029 539 4166 antti.makela@fmi.fi

Väitös: Ilmastonmuokkaus ei tarjoa vaihtoehtoa päästövähennyksille

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksella tutkijana toimivan Antti-Ilari Partasen väitöksen mukaan ilmastonmuutoksen hidastamiseen pienhiukkasinjektiolla tai muilla ilmaston muokkaamismenetelmillä sisältää paljon epävarmuuksia ja riskejä.


Kuva: Antonin Halas, Ilmatieteen laitos.

Ilmastonmuutoksen hidastamiseksi on päästöjen vähentämisen lisäksi esitetty erilaisia keinoja, kuten pienhiukkasinjektiota eli pienhiukkasten suihkuttamista ilmakehään heijastamaan auringonvaloa tai lisäämään pilvien heijastavuutta. Näitä erilaisia tekniikoita kutsutaan yleisesti ilmastonmuokkaukseksi.

Ensimmäisessä Suomessa julkaistussa ilmastonmuokkausta käsittelevässä väitöskirjassa päädyttiin tulokseen, että nykytietämyksessä auringon valon heijastamiseen perustuvassa ilmastonmuokkauksessa on suuria epävarmuuksia, eikä se tarjoa vaihtoehtoa kasvihuonekaasupäästöjen nopealle vähentämiselle.

Ilmaston peukaloiminen on riskipeliä

Partasen tekemien ilmastomalliajojen perusteella on syytä olettaa, että ilmastoa voitaisiin viilentää suihkuttamalla pienhiukkasia joko yläilmakehään tai merten yllä oleviin pilviin. Riittävän suurilla pienhiukkasmäärillä voitaisiin saavuttaa viilentävä vaikutus, joka vastaisi ihmiskunnan päästämien kasvihuonekaasujen lämmittävää vaikutusta. ”Tästä ei kuitenkaan voi vetää johtopäätöstä, että ilmastonmuokkauksella voisi kumota ilmastonmuutoksen vaikutuksia yksi yhteen”, Partanen varoittaa.

Väitöstyössä löydettiin nimittäin monia suuria epävarmuustekijöitä, joita liittyy ilmastonmuokkaukseen. ”Löytämämme epävarmuudet ilmastomalleissa osoittavat selvästi, että pienhiukkasinjektioihin perustuvan ilmastonmuokkauksen kaikkia vaikutuksia ei voida ennustaa”, selittää Partanen. Lukuisat aiemmat tutkimukset ovat lisäksi näyttäneet, että kaikilla muillakin auringon valon heijastamiseen perustuvilla ilmastonmuokkaustekniikoilla voi olla ikäviä sivuvaikutuksia, kuten monsuunikierron häiriintyminen, joka uhkaisi miljardien ihmisten ruoantuotantoa.

Yläilmakehän hiukkasinjektiot ja pilvien valkaisu perustuvat tunnettuihin luonnonilmiöihin

Partasen väitöskirjatyössä tutkitut ilmastonmuokkausmenetelmät hyödyntäisivät ilmakehässä jo havaittujen ilmiöiden tietoista kontrollointia. Väitöskirjatyön painopisteenä ollut pilvien valkaiseminen pienhiukkasinjektioilla perustuisi pääosin pienhiukkasten kykyyn muokata pilvien heijastusominaisuuksia lisäämällä pilvipisaroiden määrää. Tämä ilmiö nähdään esimerkiksi laivareittien varrella, jossa laivojen hiukkaspäästöt aiheuttavan suotuisissa olosuhteissa pilvien heijastavuuden kasvua. Pienhiukkasinjektiot merten yllä voisivat vaikuttaa ilmastoon myös muuten kuin pilvien kautta. Väitöskirjassa osoitettiin ensimmäistä kertaa, että keinotekoisesti suihkutetut merisuolahiukkaset heijastaisivat auringon valoa merkittävästi myös pilvettömissä olosuhteissa.

Kansainvälisen liikenteen valjastaminen ilmastonmuokkaukseen olisi tehotonta ja vaarallista

Idea yläilmakehään suihkutettavista rikkihiukkasista pohjautuu vuorostaan suurten tulivuoren purkausten yhteydessä havaittuun vuosia yläilmakehässä säilyviin pienhiukkasiin, jotka heijastavat auringon valoa ja siten viilentävät ilmastoa. Väitöskirjatyössä tutkittiin rikkihiukkasten toimittamista yläilmakehään kansainvälisten reittilentojen lentokorkeutta ja polttoaineen rikkipitoisuutta nostamalla.

Väitöstyössä arvioitiin kriittisesti ajatuksia siitä, että kansainvälistä liikennejärjestelmää käytettäisiin ilmastonmuokkaukseen. Näissä hahmotelmissa polttoaineen rikkipitoisuutta lisättäisiin niin, että tavoitteena on joko luoda yläilmakehään valoa heijastavia hiukkasia tai nostaa pilvien heijastavuutta. Teoriassa joko mannertenvälisten lentojen siirtäminen yläilmakehään rikkidioksidia levittämään tai aavan meren laivaliikenteen rikkipäästöjen tietoinen lisääminen voisi olla yksi tapa viilentää ilmastoa. Menetelmiin liittyy kuitenkin lukuisia ongelmia. Puhtaasti ilmastonmuokkaustarkoitukseen kehitetyt menetelmät kuten merisuolan ruiskuttaminen pilviin olisivat tehokkaampia ja helpompia kohdistaa halutuille alueille. Väitöstyössä laskettiin myös, että aavan meren laivaliikenteen polttoaineen rikkipitoisuuden nostaminen aiheuttaisi vuosittain yli 10 000 ennenaikaista kuolemaa verrattuna vuodeksi 2020 sovittuihin päästörajoihin. Liikenteen polttoaineen lisääminen olisi myös ristiriidassa kansainvälisten sopimusten kanssa.

Ilmastonmuokkauksen vaikutuksista tarvitaan luotettavaa ja puolueetonta tietoa

Partasen väitöskirja käsittelee ilmastonmuokkausta maapallon säteilytaseen ja Suomessa vahvan pienhiukkasten fysiikan kannalta. Tämän kaltainen kriittinen arviointi on erittäin tärkeää, koska ilmastonmuokkaukseen sisältyy paljon erilaisia uskomuksia ja myös poliittisia tarkoitusperiä.

”On esimerkiksi ensiarvoisen tärkeää, että ilmastonmuokkauksen mahdollisesti suurta viilennyspotentiaalia ei ymmärretä syyksi lykätä välttämättömiä kasvihuonekaasupäästöjen leikkauksia”, painottaa Partanen.

Ilmatieteen laitoksen tutkijan, DI Antti-Ilari Partasen väitöskirja tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on apulaisprofessori Annica Ekman Tukholman yliopistosta ja kustoksena tutkimusprofessori Hannele Korhonen Ilmatieteen laitokselta. Väitöstilaisuus on 23.5.2014 kello 12 Kuopion kampuksella (sali L22, Snellmania). Väitöskirja julkaistaan sarjassa Finnish Meteorological Institute Contributions, ja sen elektroninen versio on saatavissa osoitteessa: urn.fi/URN:ISBN:978-951-697-828-7.

Lisätietoja:

Tutkija Antti-Ilari Partanen, Itä-Suomen ilmatieteellinen tutkimuskeskus, puh. 050 448 3226, antti-ilari.partanen@fmi.fi

HINKU-kuntien päästöt vähentyneet kuudessa vuodessa lähes 20 prosenttia

[Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) tiedote:]


Iin kunta haluaa näyttää esimerkkiä myös liikenteessä hankkimalla kunnan työntekijöiden käyttöön 5 sähköautoa. Kuva: SYKE.

Kohti hiilineutraalia kuntaa (HINKU) -hankkeen kunnat vähensivät vuosina 2007–2012 kasvihuonekaasupäästöjään keskimäärin 19 prosenttia. Eniten päästöjään vähensivät Hanko (-34 %) ja viime vuosina voimakkaasti päästöttömän tuulivoiman tuotantoon satsannut Iin kunta (-31 %). Myös Lohja (-28 %), Raasepori (-23 %) ja Padasjoki (-22 %) onnistuivat vähentämään päästöjään yli 20 prosenttia.

Suurimmat päästövähennykset HINKU-kunnissa saavutettiin energiasektorilla. Sähkön käytöstä aiheutuneet päästöt leikkautuivat keskimäärin 27 %, fossiilisten polttoaineiden päästöt 24 % ja liikennesektorin päästöt 11 %. Peltoviljelystä ja eläintuotannosta muodostuvat maatalouden päästöt vähenivät keskimäärin 6 %. Kaatopaikoilta ja jätevesien käsittelystä koostuvat jätehuollon päästöt vähenivät keskimäärin 19 %.

Merkittävin syy ilmastopäästöjen vähenemiseen on kuntien siirtyminen fossiilisista polttoaineista puupohjaisiin energianlähteisiin ja maalämpöön. Myös kaukolämmön lisääminen ja kiinteistöjen energiatehokkuuden parantaminen sekä jätehuollon kehittyminen ovat vaikuttaneet hyvään tulokseen. Ratkaisut ovat olleet myös kustannustehokkaita ja tukeneet alueen työllisyyttä. Sekä kunnat, paikallinen elinkeinoelämä että asukkaat ovat toteuttaneet päästöjä vähentäviä toimenpiteitä.

Ilmastotyö tukee taloutta

”Tulos on merkittävä. HINKU-hanke osoittaa, että ilmastonmuutoksen hillintää voidaan kunnissa vauhdittaa varsin pienin resurssein ja samalla pystytään tukemaan aluetalouden kehitystä. HINKU-kuntien tavoite, 80 prosentin päästövähennys vuoteen 2030 mennessä, on haasteellinen, muttei mahdoton, kun ilmastonmuutoksen hillintätoimet ymmärretään mahdollisuudeksi eikä uhaksi”, hankkeen valtakunnallinen johtaja, professori Jyri Seppälä Suomen ympäristökeskuksesta sanoo.

Seppälän mukaan päästöjen kehityksen seurannassa on syytä muistaa myös valtakunnallinen tilanne. Osa HINKUn tuloksista myötäilee valtakunnan tilannetta, mutta selviä poikkeamiakin on.

”Esimerkiksi kevyen polttoöljyn kulutus on vähentynyt Suomessa keskimäärin 13 prosenttia vuosina 2007-2012. HINKU-kunnissa vastaava vähennys on 22 prosenttia. Iissä HINKU-toimet ovat vähentäneet energiakuluja muutaman viime vuoden aikana niin merkittävästi, että ne vastaavat jo 0,25 prosentin muutosta veroäyrissä. Kiinteistöjen energiatehokkuus on tuonut kunnalle 240 000 euron vuosisäästöt. Myös muista hyödyistä alkaa näkyä merkkejä. Esimerkiksi työttömyys on vähentynyt Uudessakaupungissa 10,2 prosentista 8,9 prosenttiin vuosina 2007-2012”, Suomen ympäristökeskuksen HINKU-tiimin vetäjä Pasi Tainio sanoo.

Päästövähennyksiin arkisin toimin

Tarkastelusta on poistettu päästökauppaan kuuluvat energiantuotanto- ja teollisuuslaitokset, joiden päästöt määräytyvät kansainvälisellä tasolla EU:n päästökaupassa. Mikäli päästökauppalaitokset sisällytettäisiin tarkasteluun, useimpien teollisuusvaltaisten HINKU-kuntien päästövähennysprosentit nousisivat selvästi nyt raportoituja korkeammiksi.

”Suurten päästökauppateollisuuslaitosten sijaan kuntien päästövähennystalkoissa kannattaa kuitenkin painottaa aivan arkipäiväisiä asioita, kuten rakennusten lämmittämistä, liikennettä, maataloutta ja jätehuoltoa eli ei-päästökauppasektoria, jonka päästöihin kuntatasolla voidaan suoraviivaisimmin ja tehokkaimmin vaikuttaa”, vanhempi tutkija Olli-Pekka Pietiläinen Suomen ympäristökeskuksesta toteaa.

HINKUsta näyteikkuna maailmalle

Laskennan perustana käytetään Kuntaliiton suosittelemaa laskentatapaa pienin muutoksin. HINKU-kunnissa laskennassa otetaan huomioon kulutusperusteisesti kaikki välittömät päästöt, mutta välillisiä elinkaaripäästöjä kunnan ulkopuolella ei sisällytetä tarkasteluun. Siten esimerkiksi autoilun osalta polttoaineiden käyttö kuuluu tarkasteluun, mutta auton rakentamisesta ja maahantuonnista aiheutuvat päästöt jyvitetään kunnan ulkopuolelle.

Päästökauppateollisuuden päästöjen eliminointia taseista kehitetään koko ajan. Kunnan päästötase paranee, jos kunnan alueella pystytään tuottamaan vähäpäästöistä energiaa. Hankkeessa aiotaan kehittää laskentaa siten, että mukaan saataisiin myös sosioekonomisia indikaattoreita. Näiden avulla voidaan tutkia, minkälaisia vaikutuksia ilmastotyöllä on esimerkiksi kuntatalouteen ja työllisyyteen.

HINKU-kuntia eli Kohti hiilineutraalia kuntaa -hankkeessa mukana olevia kuntia on tällä hetkellä 16. HINKU-verkoston käynnistivät Uusikaupunki, Mynämäki, Padasjoki, Kuhmoinen ja Parikkala. Toisessa vaiheessa mukaan tulivat Asikkala, Hanko, Ii, Laitila, Lohja, Masku, Raasepori, Rauma, Rautjärvi ja Siuntio. Viimeisin tulokas on Lappeenranta, joka liittyi verkostoon kuluvan vuoden maaliskuussa. Kuntien yhteenlaskettu asukasmäärä on jo lähes 300 000. Useat kunnat harkitsevat verkostoon liittymistä.

”Maailmanlaajuisestikin merkittävää HINKUssa on, että siihen tulee uusia ja yhä suurempia kuntia mukaan. Tässä piilee suuri mahdollisuus Suomelle, jos haluamme Suomen profiloituvan maailmalla uuden tekemisen osaajina. Ilmastoystävällisillä ratkaisuilla on kysyntää maailmalla”, Seppälä tiivistää.

HINKU-kuntien kasvihuonekaasupäästöt sekä kevyen polttoöljyn käytön päästöt (pdf)

Lisätietoja:

Hankkeen vastuullinen johtaja, professori Jyri Seppälä, Suomen ympäristökeskus (SYKE), puh. +358 295 251 629 etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

HINKU-tiimin vetäjä, suunnitteluinsinööri Pasi Tainio, Suomen ympäristökeskus, puh. +358 295 251 676, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

Päästölaskennat

Vanhempi tutkija Olli-Pekka Pietiläinen, Suomen ympäristökeskus, puh. +358 295 251 509, etunimi.sukunimi@ymparisto.fi

HINKU-kuntien kunnanjohtajat ja yhdyshenkilöt

HINKU-kuntien kunnanjohtajat ja yhdyshenkilöt

Verkkopalvelut:

www.hinku-foorumi.fi
www.ymparisto.fi/hinkumappi

%d bloggers like this: