Ilmassa 5.6.2018

Satelliittimittauksista saatavien ilmanlaatuhavaintojen yhteiskunnallinen vaikuttavuus kasvussa

Satelliittihavainnot tukevat ympäristöviranomaisten toimintaa sekä suomalaisten yritysten kestävää kasvua.

Viime vuosikymmeninä satelliittimittaukset ovat mullistaneet tavan seurata ilmansaasteiden määrää ilmakehässä. Ne tuottavat luotettavaa tietoa ilmanlaadusta, ilmansaastepäästöistä ja niiden muutoksista eli trendeistä.

Esimerkiksi vuonna 2004 laukaistu suomalais-hollantilainen OMI (Ozone Monitoring Instrument) -mittalaite on tuottanut jo lähes 14 vuotta havaintoja ilmansaasteista, kuten typpidioksidista (NO2) ja rikkidioksidista (SO2).

”Typpidioksidi on ilmansaaste, jota syntyy erityisesti liikenteessä ja teollisuudessa. Ihmisten aiheuttamia rikkidioksidilähteitä ovat puolestaan voimalat, metallisulattamot sekä öljynjalostamot”, kertoo tutkija Iolanda Ialongo Ilmatieteen laitokselta.

OMI-mittalaite hyödyntää ultraviolettialueen ja näkyvän auringonvalon aallonpituuksia ilmakehän kaasujen pitoisuuksien laskennassa. Sen mittaukset kattavat koko maapallon vuorokaudessa. Koska typpi- ja rikkidioksidin eliniät alailmakehässä ovat vain joitakin tunteja, nämä kaasut pysyvät päästölähteiden lähellä. Täten niiden pitoisuuksien muutoksista ilmakehässä voidaan saada tietoa muutoksista myös itse päästölähteissä.

Ilmansaastepäästöjä lasketaan myös suoraan satelliittihavainnoista

OMI:n mittaama alailmakehän typpidioksidipitoisuus Helsingin seudulla vuonna 2005 ja 2017. Typpidioksidin määrä on pienentynyt 13 viime vuoden aikana.

OMI-mittalaite on kerännyt luotettavia havaintoja pitkään, ja tätä dataa on mahdollista hyödyntää erilaisissa yhteiskunnallisissa sovelluksissa. OMI:n hankkimia typpidioksidimittauksia on käytetty esimerkiksi Helsingin seudun ilmansaasteiden arvioinnissa.

”Satelliittikuvat näyttävät, miten alailmakehän typpidioksidin määrä on laskenut selvästi vuodesta 2005, pääosin liikenteen päästöjen vähennysten myötä”, Ialongo sanoo.

Viime aikoina on kehitetty menetelmiä laskea ilmansaastepäästöjen määrää suoraan satelliittihavainnoista. Niitä on käytetty esimerkiksi kuparisulattojen kaasunpuhdistusjärjestelmien arvioinnissa, kun suomalaisyritykset ovat vieneet kaivosteknologiaa ulkomaille.

Vuonna 2015 Namibian Tsumebissa kuparisulaton yhteyteen rakennettiin rikkihappotehdas, joka puhdistaa kuparisulaton poistokaasut, kuten rikkidioksidin. Satelliittikuvat näyttävät, miten rikkidioksidin määrä Tsumebissa on laskenut selvästi vuodesta 2014, jolloin rikkihappotehdas ei ollut vielä toiminnassa.

”Satelliittihavainnot varmistivat rikkidioksidin määrän pienenevän alailmakehässä, ja havainnot osoittivat rikkihappotehtaan toimivan niin kuin oli odotettu”, Ialongo sanoo.

OMI:n havaitsema alailmakehän rikkidioksidipitoisuus vuonna 2014 ja 2017 Tsumebissa, Namibiassa. Vuoden 2014 kuparisulaton poistokaasujen aiheuttamat kohonnet rikkidioksidipitoisuukset ovat pudonneet vuoden 2017 keskiarvoissa.

Uusi laite jatkaa mittauksia

Lokakuussa 2017 laukaistu Euroopan avaruusjärjestön ESA:n ja Alankomaiden yhdessä toteuttama TROPOMI-mittalaite Sentinel 5 Precursor -satelliitti jatkaa OMI:n mittauksia ilmakehän koostumuksesta. Se tuottaa tarkempia havaintoja paremmalla resoluutiolla, ja näitä havaintoja tullaan hyödyntämään entistäkin enemmän sekä tutkimuksessa että viranomaistoiminnan ja päätöksentekijöiden tukena.

Satelliittihavaintoja käytetään myös ilmanlaadun taustatietona Ilmatieteen laitoksen kansainvälisissä projekteissa kehitysmaissa sekä taloustieteen saralla eri yhtiöiden ympäristövastullisuuden arvioinnissa. Tätä työtä Ilmatieteen laitos tekee yhteistyössä Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa.

Suomen Akatemian rahoittama ILMApilot-projekti tähtää satelliittipohjaisten ilmakehähavaintojen hyödyntämiseen yhteiskunnallisesti merkittävissä ilmanlaatusovelluksissa. Ilmatieteen laitos on mukana projektissa.