Дрібнодисперсні частинки відіграють важливу роль у боротьбі зі зміною клімату, оскільки мають охолоджуючий вплив на клімат. Глобальне потепління через парникові гази прискориться, якщо кількість дрібних частинок зменшиться.
Дрібні аерозольні частинки оточують нас всюди. На дослідницькій станції Värriö у східній Лапландії, в самому серці природного заповідника, проводяться піонерські роботи з дослідження дрібних частинок.
Тверді частинки є важливою частиною зміни клімату, оскільки вони охолоджують клімат і відіграють вирішальну роль у зміні клімату. Дослідницька станція Värriö вивчає механізми утворення дрібнодисперсних частинок в арктичному та антарктичному регіонах.
Східна Лапландія є сприятливим місцем для вивчення атмосфери, оскільки навколишнє повітря дуже чисте. Антропогенні викиди з Мончегорська на російській стороні іноді потрапляють в район Варріє. Поблизу кордону розташовані підприємства важкої промисловості та великі металургійні заводи.
– Забруднення повітря, такі як оксид сірки, оксид азоту та дрібні частинки, надходять звідти у дуже високих концентраціях зі східним вітром.
У Värriö вивчають дрібні частинки в чистому повітрі, а також вплив людської діяльності, наприклад важкої промисловості, на концентрацію дрібних частинок, хмарність місцевості і, таким чином, клімат області.
Тверді частинки охолоджують клімат на відміну від парникових газів
Вплив дрібних частинок на клімат незаперечний, але потрібна додаткова інформація. Малі частинки складаються з різних сполук, дуже маленьких молекул.
Молекули починають збиратися разом і формуватися в маленькі частинки в краплі води. Хмари складаються з дрібних крапель води, які утворюються, коли вода конденсується на поверхні дрібних частинок.
– Вони роблять хмари довшими та збільшують розмір хмарного покриву. З іншого боку, хмари взаємодіють із сонячним випромінюванням і тепловим випромінюванням землі. Ось як вони впливають на температуру та клімат, пояснює піонер дослідження частинок Сіпіля.
Існує два типи дрібнодисперсних частинок
Дрібні частинки можна розділити на два типи: природні та штучні частинки. Природа постійно виробляє дрібні частинки, які утворюються із сполук лісів, морських водоростей і ґрунтової рослинності.
– Навіть морські лящі стають дрібними частинками солі. Вони також утворюються, наприклад, внаслідок діяльності вулканів і пилу Сахари. Вони є природними джерелами дрібних часток, каже Мікко Сіпіля.
Створені людиною дрібні частинки складаються, серед іншого, з діоксиду сірки, який надходить від транспорту, фабрик та інших антропогенних викидів. Вони також мають охолоджуючий ефект в атмосфері, але з іншого боку, наприклад, діоксид сірки перетворюється в атмосфері на шкідливу сірчану кислоту. Забруднене повітря спричиняє проблеми зі здоров’ям людей у \u200b\u200bвсьому світі.
Винятком є \u200b\u200bтак званий сажа, тобто сажа, дрібні частинки якої викликають глобальне потепління.
На зміну клімату зазвичай впливають два механізми. До них належать антропогенні парникові гази, такі як вуглекислий газ і метан, а також дрібні частинки. Парникові гази зігрівають землю, а дрібні частинки мають протилежний ефект. Їх сукупний вплив можна розглядати на Землі як зміну клімату.
– Кінцевий результат – клімат потеплішає. Через можливі викиди дрібних частинок і заходи з поліпшення якості повітря ефект охолодження може послабитися. Це, у свою чергу, може прискорити потепління.
Найсучасніше обладнання на станції SMEAR у м. Верріо
Сучасний дослідницький підрозділ SMEAR розташований біля головної будівлі Värriö, менш ніж за кілометр на вершині Kotovaara. У світі існує 6-7 подібних станцій, чотири з яких знаходяться у Фінляндії.
У дворі станції SMEAR є різні споруди, такі як датчики, стовпи та високі металеві вежі. На землі лежать кабелі.
Посеред лісистого подвір’я стоїть невелика, скромна на вигляд двокомпонентна хатинка, побудована з дерева. Всередині відкривається неймовірне видовище. У кімнаті є кілька різних терміналів і дослідницьке обладнання, яке можна використовувати для аналізу дрібних частинок і їх складу.
Неспеціалісту практично неможливо зрозуміти точність, з якою обладнання може проводити спостереження.
Результати вимірювань дослідницької станції SMEAR аналізуються на місці у Верріо або зчитуються дистанційно в Центрі атмосферних наук Університету Гельсінкі.
Один із вимірювальних пристроїв частково розроблений директором дослідницької станції, атмосферним ученим Мікко Сіпіля. Нині серед дослідників він широко відомий як Керся. З його допомогою можна розділяти та називати надзвичайно малі концентрації різних сполук у повітрі.
– Його точність така ж, як розрізнення людських слідів на Землі, – описує ефективність пристрою Сіпіля.
Тример сприяє безпеці польотів
Kärsä отримав подальший розвиток у Фінляндії в Karsa Oy, і вважається, що він буде корисним у майбутньому в інших сферах, окрім досліджень малих частинок. Індустрія авіаційної безпеки зацікавлена \u200b\u200bу його використанні в аеропортах та перевірках вантажів.
«Надзвичайно чутливий пристрій може виявляти газоподібні хімічні речовини, які можуть бути серед вантажу літаків», — каже Сіпіля.
Директор дослідницької станції Värriö Мікко Сіпіля зазначає, що спочатку метою вимірювального пристрою було розділяти молекули, які є попередниками малих частинок, і він досі використовується для цього. Його використання та користь для інших цілей є позитивною річчю, але побічним продуктом.
«З точки зору безпеки польотів, пристрій все ще потребує схвалення ЄС, і це може зайняти 1-2 роки», — каже Мікко Сіпіля, директор дослідницької станції Верріо.
Дослідження атмосфери фінськими дослідниками є світового рівня. Результати досліджень кафедри атмосферних наук Гельсінського університету були опубліковані в різних престижних наукових виданнях