Hiilidioksidin vaihdon alueelliset muutokset Helsingissä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201804208706
Title: Hiilidioksidin vaihdon alueelliset muutokset Helsingissä
Author: Havu, Minttu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201804208706
http://hdl.handle.net/10138/299767
Thesis level: master's thesis
Discipline: Meteorologia
Abstract: Hiilidioksidin vaihto maanpinnan ja ilmakehän välillä on suurempi kaupungeissa kuin luonnollisissa ekosysteemeissä. Ihmisten aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ovat yksi suurimmista syistä ilmaston lämpenemiseen ja kaupungit ovat vastuussa jopa 70 % hiilidioksidipäästöistä. Tässä työssä luodaan hiilidioksidin vaihdon malli, jotta kaupunkien vuorovaikutusta ilmakehän kanssa pystytään tutkimaan. Surface Urban Energy and Water Balance Scheme (SUEWS) on pintavuomalli, joka on varta vasten luotu kaupunkien ja ilmakehän välisen vaihdon mallintamiseen. Se mallintaa ennestään energia- ja vesitaseita kaupungeissa, jolloin hiilidioksidin vaihdon lisääminen samaan malliin mahdollistaisi näiden parametrien mallintamista yhdessä. Lisään tässä työssä hiilidioksidin vaihdon ihmisperäiset ja biogeeniset komponentit SUEWS-malliin. Ihmisperäisiä hiilidoksidin päästöjen komponentteja ovat liikenne, rakennusten lämmitys ja itse ihmisistä tuleva hiilidioksidi aineenvaihdunnasta. Biogeenisiä komponentteja ovat kasvillisuuden fotosynteesin nielu ja lähteenä kasvillisuuden ja maaperän soluhengitys. Uusi malli mahdollistaa kasvillisuuden ja ihmisten aktiviteettien mallintamisen samaan aikaan korkealla paikallisella (250 m) ja ajallisella (1 h) resoluutiolla. Mallia verrataan pyörrekovarianssi-menetelmällä tehtyihin mittauksiin SMEARIII-asemalla Kumpulassa ja Helsingin keskustassa Hotelli Tornin katolla. Molemmilla asemilla hiilidioksidin vaihdon malli vertautuu todella hyvin mittauksiin. Malli onnistuu erittäin hyvin hiilidioksidin vaihdon vuorokausikäyttäytymisessä toimien kesällä fotosynteesin avulla hiilidioksidin nieluna ja muulloin mallintamaan erityisen hyvin liikenteen ruuhkapiikit ja ihmisten liikkuvuutta. Hiilidioksidimallin tavoitteena on luoda apuväline kaupunkisuunnittelulle, jotta erilaisten ratkaisujen vaikutusta ilmastoon voitaisiin tutkia. Ajan uutta mallia 6x9 km^2 kokoisella alueella Helsingin keskustassa 250x250 m^2 hilakoolla vuosina 2006-2012. Alueellisen hiilidioksidin vuositaseeseen vaikuttaa eniten liikenteen jakautuminen alueelle ja ihmisten liikkuvuus päivällä. Hiilidioksidin vuositaseeksi vuonna 2012 saatiin mallialueella 221.6 kt C y^(-1) eli 41.0 t C ha^(-1) y^(-1), joka koostui 8.2 % soluhengityksestä, 7.3 % fotosynteesistä, 14.3 % ihmisten aineenvaihdunnasta, 25.4 % liikenteestä ja 59.5 % kaukolämmöstä ja kulutussähköstä. Tässä työssä tutkin myös potentiaalisten viherkattojen ja aurinkopaneelien sijoittamista mallialueen katoille ja tarkastelen kummasta on enemmän hyötyä hiilidioksidin vaihdon kannalta. Näistä kahdesta vaihtoehdosta aurinkopaneelit pystyivät kompensoimaan enemmän hiilidioksidipäästöjä säästämällä 37.0 kt C y^(-1) vuodessa. Viherkattojen ansiosta hiilidioksidin vaihto kasvoi 0.9 kt C y^(-1), sillä biogeeniset lähteet kasvoivat enemmän kuin nielut. Kuitenkin lähde voi olla yliarvio, jolloin hiilidioksidin vaihto voi toimia myös nieluna. Näin ollen aurinkopaneeleilla on suurempi potentiaali vähentää hiilidioksidipäästöjä Helsingissä.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Havu_Minttu_Pro_gradu_2018.pdf 31.29Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record