Viiden vuoden mittaukset osoittavat, että GOSAT-satelliitti on riittävän tarkka vuodenaikaisvaihtelun kuvaamiseen, ja sitä voi käyttää hiilinielujen ja –lähteiden selvittämiseen. Ilmatieteen laitoksen Sodankylän pintamittausasemalla on tärkeä osa satelliittitutkimuksessa.
Japanilainen Greenhouse Gases Observing Satellite –satelliitti (GOSAT) on mitannut ilmakehän hiilidioksidia vuodesta 2009. Juuri julkaistussa kansainvälisessä tutkimuksessa pystyttiin osoittamaan, että mitattu vuodenaikaisvaihtelu vastaa hyvin todellisuutta.
Talvella fossiilisten polttoaineiden käyttö nostaa hiilidioksidin määrää, mutta loppukeväästä pohjoisen pallonpuoliskon kasvien yhteyttäminen laskee hiilidioksidin määrää aina seuraavaan syksyyn saakka.
Vuodenaikaisvaihtelu johtuu pääasiassa pohjoisen pallonpuoliskon kasveista, jotka kasvukauden aikana sitovat hiilidioksidia ilmakehästä itseensä. Ilman kasveja hiilidioksidin määrä kasvaisi nopeammin, mikä kiihdyttäisi ilmaston lämpenemistä.
– Hiilidioksidin vuodenaikaisvaihtelulla on siis syvällinen yhteys hiilinieluihin ja –lähteisiin. Satelliittimittausten avulla pystytään arvioimaan ilmastonmuutoksen etenemistä ja tulevaisuudessa myös mahdollisten päästörajoitusten vaikutusta, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Hannakaisa Lindqvist tiedotteessaan.
Satelliittimittauksia voidaan hyödyntää mallien vertailuun
Tutkimuksessa osoitettiin, että hiilidioksidin vaihtelun suuruus voidaan nähdä avaruudesta hyvin tarkasti, noin 1 ppm tarkkuudella.
Vuodenaikaisvaihtelua tutkittiin vertaamalla satelliittimittauksia maanpinta-mittauksiin yhteensä 16 asemalla, joista pohjoisin on Ilmatieteen laitoksen Sodankylän mittausasema. Näiden asemien laitteet mittaavat ilmakehän hiilidioksidia lähes kymmenen kertaa tarkemmin kuin satelliitti.
Tuloksia verrattiin myös erilaisiin hiilidioksidipitoisuuksia määrittäviin inversiomalleihin.
– Tutkimuksen tuloksissa yllätti se, että eri hiilidioksidimallien vuodenaikavaihtelussa on paikoin suuria eroja. Satelliittimittauksia voidaan siis käyttää mallien vertailuun etenkin alueilla, joissa mallit poikkeavat toisistaan. Tämä on uutta, sillä aiemmin malleja on pidetty varsin tarkkoina verrattuna satelliittimittauksiin, Lindqvist selvittää.
Vuodenaikaisvaihtelusta huolimatta hiilidioksidin määrä ilmakehässä lisääntyy joka vuosi, ja se on tärkein ilmaston lämpenemistä aiheuttava kasvihuonekaasu.
Hiilidioksidia mittaa nyt myös Yhdysvaltain avaruushallinto Nasan uusi satelliitti OCO-2, jonka odotetaan paikallistavan lähteet ja nielut ennennäkemättömän tarkasti.
Tutkimus on julkaistu Atmospheric Chemistry and Physics –lehdessä.