Ilmakehän koostumuksen ja ilmaston muutoksen fysiikka, kemia, biologia ja meteorologia

Huippuyksikössä tehtävä tutkimus tähtää ilmastonmuutokseen liittyvän tieteellisen epävarmuuden vähentämiseen. Eräs suurimmista epävarmuuksista liittyy aerosolihiukkasiin, ja varsinkin aerosolihiukkasten, pilvien ja ilmaston vuorovaikutuksiin. Tämän vuoksi tarvitaan syvällistä ymmärrystä sekä aerosolihiukkasten että pilvipisaroiden synnystä ja dynamiikasta.

Yksikössä selvitetään myös, miten biologiset prosessit ja biogeokemiallinen kierto vaikuttavat aerosolihiukkasiin ja ilman hivenkaasuihin (otsoni, typenoksidit, hiilivedyt). Lisäksi tutkimuksen kohteena ovat hiukkasten ja hivenkaasujen vaikutukset näihin prosesseihin.

Työ on moni- ja poikkitieteistä. Siinä hyödynnetään fysiikan, kemian, meteorologian, biologian, ekologian ja ympäristötieteiden osaamista. 

Ryhmä on alallaan johtava tutkimusyksikkö maailmassa. Mittausten jatkuvuus ja monipuolisuus – massavuot ekosysteemin ja ilmakehän välillä, aerosolihiukkaset, hivenkaasut, hiilidioksidi, meteorologia, maaperäkemia jne. – on antanut sille selkeän etumatkan.

Tutkimustyön tavoitteet

Tutkimuksessa on viisi työpakettia. Niissä tutkitaan: 1) aerosolihiukkasten muodostumista ja kasvua, 2) ilmakehän ioniklusterien ja neutraalien klusterien dynamiikkaa, 3) aerosolihiukkasten ja pilvien vuorovaikutusta, 4) biosfäärin ja ilmakehän vuorovaikutusta sekä 5) integroidusti koko globaalia ilmakehäsysteemiä.

Yksikössä tehdään sekä kokeellista että teoreettista tutkimusta. Kokeellisen tutkimuksen ytimenä ovat jatkuvat mittaukset kenttäasemilla (Hyytiälä, Värriö, Pallas, Puijo, Helsinki) ja mittauskampanjat ympäri maailmaa. Oleellinen osa kokeellista toimintaa on uusien mittauslaitteiden kehittäminen ja rakentaminen, johon liittyy myös yhteistoimintaa yritysten kanssa.
Teoreettinen työ on uusien teorioiden luomista, mallien kehittämistä ja malliajoja sekä laajoja simulaatioita. Mallitustyö alkaa molekyylimallituksesta ja päättyy globaaleihin ilmastomalleihin.

Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää muun muassa ilmastonmuutokseen liittyvässä päätöksenteossa.

Huippuyksikön organisaatio

Huippuyksikköä johtaa akatemiaprofessori Markku Kulmala Helsingin yliopiston fysikaalisten tieteiden laitokselta. Kulmala on julkaissut yli 360 tieteellistä artikkelia, joista 10 Naturessa tai Sciencessa. Hänet on palkittu mm. Suomen Tiedepalkinnolla 2003 ja International Aerosol Fellow Awardilla 2004.

Yksikön muodostavat Helsingin yliopiston fysikaalisten tieteiden laitos, metsäekologian laitos ja kemian laitos, Kuopion yliopiston soveltavan fysiikan laitos sekä Ilmatieteen laitos.

Yksikköön kuuluu 30 professoria tai muuta senioritutkijaa sekä noin 100 muuta tutkijaa tai jatko-opiskelijaa.

Yhteystiedot

Akatemiaprofessori Markku Kulmala, Helsingin yliopisto, Fysikaalisten tieteiden laitos, p. (09) 191 50756, etunimi.sukunimi@helsinki.fi