Suomen Akatemia

Arktiset pilvet lisäävät arktisten alueiden sulamista

Jaa

Arktiset pilvet lämmittävät arktisten alueiden ilmastoa ja samaan aikaan arktisten alueiden jää- ja lumipeite vähenee. ”Maailmanlaajuisena keskiarvona pilvillä on ilmastoa jäähdyttävä vaikutus, mutta erityisesti vettä sisältävät arktiset pilvet estävät voimakkaammin infrapunasäteilyn karkaamista maan pinnalta kuin heijastavat auringon säteilyä avaruuteen. Näin pilvet vaikuttavat merkittävästi arktisten alueiden sulamiseen”, kertoo professori Hanna Vehkamäki Helsingin yliopistosta. Hän puhui Tieteen päivillä.

Jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena. Kuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen.
Jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena. Kuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen.

Vehkamäki tutkii Suomen Akatemian rahoittamassa Arktisen akatemiaohjelman hankkeessa arktisten pilvien muodostumista ja jäänukleaatiota: mitkä hiukkastyypit ovat merkittäviä jään synnylle ja siten arktisten pilvien ominaisuuksille, ja miten hiukkasten pitoisuuden muuttuvat arktisen ilmaston muuttuessa. Tutkimuksen tavoitteena on luoda mahdollisimman tarkka kuvaus arktisten pilvien muodostumisesta ja ominaisuuksista ilmastomalleja varten.

Arktisen ilmakehän hiukkasten pitoisuudet ja hiukkasten tehokkuus jääkiteiden muodostumisessa tunnetaan huonosti. ”Ilmastomallit vaativat tarkkaa kuvausta myös pilvien olomuodosta. Jääkiteet ja vesipisarat tarvitsevat tiivistymisytimen muodostuakseen, joten lämpötilan ohella aerosolihiukkasten ominaisuudet määräävät pilvien olomuodon, pilvipeitteen määrän ja säteilyominaisuudet”, sanoo Vehkamäki. 

Vielä ei tunneta sitä, miten jää molekyylitasolla syntyy hiukkasten pinnoilla. ”On arveltu, että keskeistä on hiukkasen pinnan kiderakenne. Mikäli rakenne on hyvin samanlainen kuin jäällä, pinta järjestää vesimolekyylejä jään muodostumisen kannalta suotuisasti. Tämä on havaittu molekyylisimulaatioissa todeksi yksinkertaisilla malliaineilla ja pilvien keinotekoisessa kylvämisessä, kuten Pekingin olympialaisissa 2008 käytetyillä hopeajodidihiukkasilla.”

Selitys ei kuitenkaan toimi kaikille hyviksi jääytimiksi havaitulle aineille. Kokeiden mukaan erilaiset maasälpää sisältävät mineraalipölyt ovat merkittävin jäätä ilmakehässä muodostava hiukkastyyppi, mutta niiden pintarakenne ei muistuta kovin läheisesti jään rakennetta. ”Simulaatioiden mukaan puhdas maasälpäkide ei toimi käytännössä lainkaan jääytimenä. Tuoreissa kokeissa on havaittu, että jääkiteen synty ei ala tasaisilta pinnoilta vaan salaisuus on pinnan mikroskooppisessa epätäydellisyydessä, pinnan molekyylikokoluokan koloissa ja porrasrakenteissa”, Vehkamäki kertoo. Lumetuksessa käytettyjen Snomax-jääytimienkin proteiinien tehokkuutta selittää pelkkää jään kaltaista rakennetta monimutkaisempi mekanismi.

Vehkamäen johtamassa nelivuotisessa projektissa Jääkidepilvet ja jäänukleaatio arktisella alueella (ICINA) etsitään kokeiden ja simulaatioiden yhteistyöllä läpimurtoa jään synnyn ymmärtämiseksi. ”Ongelman ratkaisu vaatii uusien menetelmien kehitystä ja luovaa yhdistelemistä, koska hiukkasen pinnan ja sen päälle syntyvän jään muodostama kokonaisuus on aivan liian suuri mallinnettavaksi tarkimmilla kvanttimekaanisilla menetelmillä, mutta ratkaisu piilee pienissä yksityiskohdissa, joita ei voi kuvata karkeammilla malleilla.”

Kun hyvän jäänmuodostuksen salaisuutta ymmärretään paremmin, saadaan tarkempia sääennusteita ja tiedetään, miten muutokset kasvillisuudessa sekä meren ja maaperän hiukkasten tuotannossa muuttavat pilvien jäätymistodennäköisyyttä. ”Ilmastonmuutos tuottaa lisää hiukkasia arktiseen ilmakehään, mikä lisää jääkiteiden syntyä, mutta toisaalta sitä seuraava lämpötilan nousu heikentää sitä. Se, lisääntyvätkö vai vähenevätkö jääpilvet ilmaston muuttuessa, riippuu pienen pienistä yksityiskohdista.”

Lisätietoja antaa professori Hanna Vehkamäki, Helsingin yliopisto,
hanna.vehkamäki@helsinki.fi, p. (0)40 560 8807


Suomen Akatemian viestintä
Joonas Aitonurmi
p. 0 295 33 5153
joonas.aitonurmi@aka.fi

Jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena. Kuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen. 

Kuvat

Jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena. Kuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen.
Jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena. Kuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen.
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Suomen Akatemia
Suomen Akatemia
Hakaniemenranta 6, PL 131
00531 HELSINKI

029 533 5000http://www.aka.fi/fi

Suomen Akatemia rahoittaa korkealaatuista tieteellistä tutkimusta, toimii tieteen ja tiedepolitiikan asiantuntijana sekä vahvistaa tieteen ja tutkimustyön asemaa yhteiskunnassa. Pyrimme toiminnassamme siihen, että suomalainen tutkimus uusiutuu, monipuolistuu ja kansainvälistyy. Luomme edellytyksiä tutkijankoulutukselle ja tutkijanuralle, kansainvälistymiselle ja tutkimustulosten hyödyntämiselle. Katamme kaikki tieteen ja tutkimuksen alat. Vuonna 2019 rahoitamme tutkimusta 458 miljoonalla eurolla. Osa rahoituksesta tulee veikkausvoittovaroista. Akatemia toimii  opetus- ja kulttuuriministeriön hallinnonalalla.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Suomen Akatemia

STN päätti vuoden 2019 rahoitettavat hankkeet20.6.2019 11:10:51 EESTTiedote

Suomen Akatemian yhteydessä toimiva strategisen tutkimuksen neuvosto (STN) päätti 19.6.2019 uusista rahoitettavista konsortiosta. Rahoitusta myönnettiin neljässä ohjelmassa yhteensä noin 51 miljoonaa euroa. STN valitsi ohjelmiin yhteensä kaksitoista konsortiota eli hankekokonaisuutta. Valituissa hankkeissa korostui pitkäjänteinen tutkimus, jolla pyritään löytämään ratkaisuja merkittäviin yhteiskunnan haasteisiin.

Finlands Akademi finansierade akademiprojekt och forskaranställningar med nästan 180 miljoner18.6.2019 15:27:47 EESTTiedote

Under septemberutlysningen 2018 finansierade Finlands Akademi 250 akademiprojekt med totalt 311 delprojekt. Finansiering beviljades även för 65 anställningar som akademiforskare, 114 anställningar som forskardoktor och 13 anställningar som klinisk forskare. Akademis tre forskningsråd beviljade finansiering brett inom olika forskningsområden, cirka 180 miljoner euro totalt. Andelen kvinnor bland finansieringsmottagarna var 41 procent.

Suomen Akatemia rahoitti lähes 180 miljoonalla akatemiahankkeita ja tutkijan tehtäviä18.6.2019 15:27:45 EESTTiedote

Suomen Akatemia rahoitti syyskuun 2018 haussa 250 akatemiahanketta, joihin osallistuu yhteensä 311 osahanketta. Lisäksi rahoitusta myönnettiin 65 akatemiatutkijan, 114 tutkijatohtorin ja 13 kliinisen tutkijan tehtävään. Yhteensä Akatemian kolme tutkimuksen toimikuntaa myönsivät rahoitusta noin 180 miljoonaa euroa laajasti eri tieteenaloille. Rahoituksen saaneista naisia oli 41 prosenttia.

Luonnontieteen ja tekniikan tutkimuksen valitsemissa akatemiahankkeissa painotettiin mahdollisuutta läpimurtoihin ja uusia avauksia11.6.2019 15:35:12 EESTTiedote

11.6.2019. Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta (LT) on myöntänyt rahoituksen 86 akatemiahankkeelle, joissa on kaikkiaan yhteensä 114 osahanketta. Toimikunta rahoittaa akatemiahankkeita yhteensä 50,5 miljoonalla eurolla. Akatemiahanke on toimikunnalle tärkeä rahoitusmuoto tutkimuksen laadun, vaikuttavuuden ja uudistumisen edistämiseksi.

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