Tulivuorenpurkausta jäljittelevä ilmastonmuokkausmenetelmä apuna ilmaston lämpenemisen hillinnässä
Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen on ensisijainen keino ilmaston lämpenemisen hillintään, sillä lämpeneminen johtuu kasvihuonekaasujen aiheuttamasta häiriöstä maapallon energiatasapainossa. Päästöjen vähentäminen on kuitenkin hidas prosessi, jonka takia vuosien varrella on kehitelty erilaisia varasuunnitelmia avaruuspeilillä auringonvalon heijastamisesta talojen kattojen valkoiseksi maalaamiseen. Liisa Miettisen pro gradu –tutkielma tutkii tulivuorenpurkausta jäljittelevää menetelmää, jonka tavoitteena on ilmakehän heijastuskyvyn parantaminen.
Suuren tulivuorenpurkauksen jälkeen yläilmakehään vapautuu rikkidioksidia, joka muodostaa auringonsäteilyä heijastavan hiukkaskerroksen. Esimerkiksi Pinatubo-tulivuoren purkaus vuonna 1991 aiheutti maailmanlaajuisesti keskimäärin noin 0.4 °C viilenemisen. Liisa Miettisen pro gradu -tutkielmassa simuloitiin eri skenaarioita, joissa rikkihiukkasia sumutetaan yläilmakehään.
Simulaatioiden perusteella tutkittiin muun muassa säteilypakotetta, sateisuutta ja jokaisen skenaarion kompensoimaa hiilidioksidimäärää. Säteilypakote kuvailee maapallon energiatasapainon häiriöitä. Tämä tasapaino koostuu maapallolle saapuvasta säteilystä (auringonvalo, UV-säteily), ja maapallon emittoimasta lämpösäteilystä.
Ilmastonmuokkauksen mahdollisia vaikutuksia simuloidaan ilmakehämallien avulla
Koska ilmastonmuokkaus pyrkii muuttamaan ilmastoa suuressa mittakaavassa, sen vaikutuksia tutkitaan ilmakehämallien avulla. Ainakin osa ilmastonmuokkaustekniikoista aiheuttaisi ikäviä sivuvaikutuksia ja poliittisia ongelmia, jonka takia niiden vaikutuksia pitää tutkia perusteellisesti.
Ilmastonmuokkaus on suhteellisen uusi käsite, ja tällä hetkellä eri ilmastonmuokkaustekniikoita tutkitaan simulaatioiden avulla.
“Kiinnostuin ilmakehän mallintamisesta, koska se on hyvin kaoottinen systeemi, jossa tapahtuu mielenkiintoista fysiikkaa. Halusin myös tutkia ajankohtaista ja varhaisessa vaiheessa olevaa tukimusaluetta”, selittää Miettinen.
Miettisen tutkielmassa simuloitiin kahta eri injektiostrategiaa: vakiostrategia, jossa rikkiä injektoidaan päiväntasaajalle jatkuvasti 60 vuoden ajan, ja vuodenajan mukaan vaihteleva strategia, jossa injektioalue vaihtelee 20 °N ja 20 °S leveyspiirien välillä.
Näiden lisäksi tarkasteltiin aerosolimoduulin vaikutusta simulaatioiden tuloksiin. Aerosolimoduuli on ilmakehämalleihin kytkettävä komponentti, joka laskee ilmakehän hiukkasten välisiä vuorovaikutuksia. Simulaatioissa ilmakehään lähetettiin 2-100 Tg(S)/yr (teragrammaa rikkiä vuodessa). Vertailun vuoksi ihmiskunnan nykyiset rikkipäästöt ovat n. 50 Tg(S)/yr, ja Pinatubo-tulivuoren purkaus lähetti n. 20 Tg(S)/yr rikkiä ilmakehään.
Simulaatiot toistettiin kahdella eri aerosolimoduulilla
Simulaatioissa käytettiin ECHAM-HAMMOZ ja EC-Earth3 ilmakehämalleja, ja M7 ja SALSA aerosolimoduuleja. Simulaatioiden perusteella aerosolimoduulin valinta vaikuttaa säteilypakotteen määrään. SALSA aerosolimoduulilla simuloidut aerosolikentät tuottivat voimakkaampia säteilypakotteita, eli enemmän viilenemistä. Aerosolimoduulin valinnalla ei kuitenkaan ollut selkeää vaikutusta sateisuuteen. Kun injektiomäärä oli suurempi kuin 20 Tg(S)/yr , vuodenajan mukaan vaihteleva injektiostrategia viilensi ilmastoa tehokkaammin ja vaikutti sateisuuteen vähemmän.
Rikki-injektiot hillitsevät kasvihuonekaasujen vaikutuksia ilmakehässä
Tutkielmassa tarkasteltiin myös eri hiilidioksidipitoisuuksien kompensaatiota. Hiilidioksidi on merkittävä kasvihuonekaasu, joka aiheuttaa suuren osan ilmastonlämpenemiseen johtavasta säteilypakotteesta. Yksinkertaistettuna kasvihuonekaasujen aiheuttama säteilypakote on positiivinen, ja rikki-injektioiden aiheuttama säteilypakote on negatiivinen. Tällöin rikki-injektiot pystyvät kumoamaan hiilidioksidipitoisuuden vaikutuksia.
Tutkielmassa havaittiin, että vuodenajan mukaan vaihteleva strategia oli tehokkaampi kompensoimaan hiilidioksidipitoisuuksia, mutta kompensaation tehokkuus oli riippuvainen aerosolimoduulin valinnasta. Tuloksia hyödynnetään Ilmatieteen laitoksen ilmastonmuokkauksen tutkimuksessa.
Projekti toteutettiin Ilmatieteen laitoksen Ilmakehän mallinnus -ryhmän kanssa. Tutkimusprofessori Anton Laakso (Ilmatieteen laitos), ja Yliopistotutkija Vesa Apaja (Jyväskylän yliopisto) toimivat tutkielman ohjaajina.
Lisää ilmastonmuokkauksesta: https://puheenvuoro.uusisuomi.fi/luakso/ilmastonmuokkauksen-tehokkuuden-arvioimiseen-liittyy-suuria-epavarmuuksia/
Yhteyshenkilöt
Iida KällroosTekninen avustajaViestintä ja yhteisöllisyys
Puh:0505957781iida.i.kallroos@jyu.fiLiisa Miettinen
liisa.k.miettinen@jyu.fiJyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Väitös: Vastuullinen kauppatieteiden koulutus - päämääränä planetaarinen hyvinvointi30.11.2023 13:21:33 EET | Tiedote
Planetaarinen hyvinvointi viittaa elämän edellytysten prosesseihin ja lajien ja ekosysteemien kirjon keskinäisriippuvuuksiin. TM Valtteri Aaltosen Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulussa valmistunut väitöstutkimus tarkastelee prosessuaalisuutta ja planetaarista hyvinvointia kauppatieteiden koulutuksen yhteydessä.
Hyväkuntoisilla nuorilla on pienempi riski sydän-, verisuoni- ja aineenvaihduntasairauksiin keski-iässä29.11.2023 06:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa tehdyn laajan seurantatutkimuksen mukaan matala kestävyyskunto nuoruusiässä lisää riskiä sydän-, verisuoni- ja aineenvaihduntasairauksille keski-iässä. Naisilla matala kunto lisäsi verenpainetaudin, miehillä keskivartalolihavuuden riskiä. Tulokset osoittavat, että nuorten heikentyneellä kunnolla on merkittäviä pitkäaikaisvaikutuksia.
Väitös: Nuoret kuluttajat ovat sosiaalisessa mediassa sekä aktiivisia toimijoita että vaikuttamisen kohteita29.11.2023 01:30:00 EET | Tiedote
YTM Jesse Tuominen tutki väitöskirjassaan nuoria kuluttajia sosiaalisen median alustoilla. Aiempaa kattavaa analyysia erityisesti nuorten kuluttajien ja sosiaalisen median välisestä suhteesta on yllättävän vähän.
Väitös: Kuurot turvapaikanhakijat ovat haavoittuvassa asemassa suomalaisessa turvapaikkaprosessissa28.11.2023 01:00:00 EET | Tiedote
KM Nina Sivunen tutki väitöksessään kuurojen turvapaikanhakijoiden kokemuksia suomalaisessa turvapaikkaprosessissa. Tutkimuksessa nousi esille, että kuurot turvapaikanhakijat kokevat kommunikoinnin turvapaikkaprosessin aikana vaikeaksi yhteisen sujuvan kielen puuttuessa. Turvapaikkaprosessissa tehdään tärkeitä päätöksiä, joten on erittäin tärkeää ymmärtää ja tulla ymmärretyksi itseään koskevissa päätöksissä.
Koiranomistajan temperamentti on yhteydessä koiran ja omistajan suhteeseen sekä koiran käyttäytymiseen27.11.2023 12:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston äskettäisessä tutkimuksessa selvitettiin omistajan luonteenpiirteiden yhteyttä koiran toimintaan kognitiivisissa testeissä sekä koiran ja omistajan välille muodostuvaan suhteeseen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme