Air pollutants: Regional transport, properties and effect on upper tropospheric humidity

Visa fullständig post

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-7091-82-1
Titel: Air pollutants: Regional transport, properties and effect on upper tropospheric humidity
Author: Riuttanen, Laura
Medarbetare: Helsingfors universitet, matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, institutionen för fysik
Nivå: Doktorsavhandling (sammanläggning)
Tillhör serie: Report series in aerosol science - URN:ISSN:0784-3496
Abstrakt: Climate change and air quality are the big challenges of our time. In this work, air pollution transport to Finland, air pollution properties, their direct radiative effect on climate as well as their effect on upper tropospheric humidity are studied by using satellite data of aerosol optical properties, precipitation, clouds and upper tropospheric humidity, in situ measurement data of gases and aerosols at three measurement stations, combined with flight measurements, air mass trajectories, synoptic maps and meteorological reanalysis data. South-eastern transport routes with continental origin were found on average to bring the highest concentrations of anthropogenic gaseous and particulate pollution to southern Finland. The air masses coming from the north-east brought air that was clean of anthropogenic pollution but included high concentrations of nucleation and Aitken mode particles. Air mass trajectory statistical methods were found to be useful tools to study air pollution transport, but they were not able to reproduce emission source maps. The most severe air pollution cases in the history of air pollution measurements in Finland were produced by the biomass burning events in Eastern Europe in 2006 and 2010. The smoke was transported hundreds and even thousands of kilometres and the smoke particles were observed to grow in size during transportation. Particulate air pollution in southern Finland scattered solar radiation and had a cooling effect on climate. High absorption coefficients were measured in continental air pollution from Eastern Europe as well as in biomass burning smoke, but also these air pollutants were on average more scattering than absorbing. Based on satellite observations we were able to show the first observational evidence, with a strong emphasis on causality, that aerosols increase upper tropospheric humidity and have thus a so-far overlooked warming effect on climate. The magnitude of the observed increase is so big that the mechanism potentially has relevance for the global climate.Ilmastonmuutos ja ilmanlaatu ovat aikamme suuria haasteita. Tässä työssä tutkittiin ilmansaasteiden kulkeutumista Suomeen, niiden ominaisuuksia sekä vaikutusta ilmastoon. Ilmakehän pienhiukkaset vaikuttavat auringonsäteilyn kulkuun sekä pilvien ominaisuuksiin. Eri mekanismien kautta niillä on sekä ilmastoa lämmittäviä että viilentäviä vaikutuksia ja ne vaikuttavat siten merkittävästi koko ilmastojärjestelmän toimintaan. Tässä työssä löydettiin ensimmäistä kertaa havainnoista uusi yhteys ilmansaasteiden ja ylätroposfäärin kosteuden välille. Ilmansaasteet muokkaavat kuurosadepilvien ominaisuuksia siten, että ylätroposfääriin noin 5-10 kilometrin korkeudelle voi päätyä enemmän vesihöyryä. Vesihöyry on kasvihuonekaasu, joka lämmittää ilmastoa. Tätä ilmansaasteiden ilmastoa lämmittävää vaikutusta ei ole tällä hetkellä huomioitu ilmastomalleissa. Työssä tutkittiin myös ilmansaasteiden kulkeutumista ja ominaisuuksia Suomessa. Tutkimuksen mukaan korkeimmat pitoisuudet ihmisperäisiä ilmansaasteita tulivat Etelä-Suomeen mantereisten ilmamassojen myötä kaakosta. Luoteesta tulevat ilmamassat taas olivat puhtaita ihmisperäisistä ilmansaasteista, mutta toivat mukanaan suuria määriä pieniä vastamuodostuneita pienhiukkasia. Vakavimmat ilmansaastetilanteet ilmansaastemittausten historiassa Suomessa aiheutuivat maastopaloista Itä-Euroopassa 2006 ja 2010. Savut kulkeutuivat satoja ja tuhansia kilometrejä ilmavirtausten mukana. Tutkimuksessa havaittiin ilmansaasteiden muuntumista kuljetuksen aikana. Etelä-Suomessa ilman pienhiukkasten havaittiin keskimäärin viilentävän ilmastoa niiden auringon säteilyä sirottavien ominaisuuksien takia.
Permanenta länken (URI): URN:ISBN:978-952-7091-82-1
http://hdl.handle.net/10138/214054
Datum: 2017-09-15
Subject:
Rights: Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden.


Filer under denna titel

Total number of downloads: Loading...

Filer Storlek Format Granska
airpollu.pdf 3.650Mb PDF Granska/Öppna

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post