Aerosolien vaikutus säteilynkulkuun ilmakehässä

Aerosolien vaikutusta säteilynkulkuun ilmakehässä tutkitaan muun muassa niiden ilmastonmuutokseen vaikuttavien ominaisuuksien sekä erilaisten maanpuolustukseen liittyvien sovellusten vuoksi. Tässä työssä keskityttiin aerosolien aiheuttamaan infrapunasäteilyn vaimenemiseen horisontaalisella polulla. Mitattuja vaimennuksen arvoja verrattiin mallinnettuihin ja etsittiin syitä niiden välisiin eroihin. Työn alussa tutustuttiin aerosolien tyypillisiin ominaisuuksiin sekä säteilyn ja aerosolien väliseen vuorovaikutukseen. Tämän jälkeen esiteltiin mittauksissa käytetyt laitteet sekä mallinnuksessa käytetty ohjelmisto ja tiedonkäsittely. Työssä tutkittiin mitattujen ja mallinnettujen aerosolivaimennuskertoimien käyttäytymistä eri sääpametrien (näkyvyys, suhteellinen kosteus ja lämpötila) suhteen. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös mitattuja kokojakaumia ja niitä verrattiin mallinnuksessa käytettyihin. Mittalaitteiden epävarmuuksien ja käyttökelpoisten mittaustulosten vähyyden johdosta täyttä varmuutta mittauksien tarkkuudesta ei saavutettu. Mittausten epävarmuudesta huolimatta kävi ilmi, että mitatut kokojakaumat eivät täysin vastaa mallin käyttämiä kokojakaumia. Tulevaisuudessa mittauksia pitää jatkaa, jotta tiedon analysointiin saadaan tarpeeksi kelvollisia mittaustuloksia ja mittalaitteiden luotettavuus selviää.

Aerosolianalysaattorin jatkokehitys

Kiinnostus pienhiukkasia kohtaan on kasvanut voimakkaasti, koska niiden haitallisista terveysvaikutuksista on saatu uutta tietoa. Asiasta on julkaistu lukuisia tieteellisiä tutkimuksia ja viimeisimpien tietojan mukaan kohonneilla pienhiukkaspitoisuuksilla on vaikutusta jopa sydän- ja verisuonisairauksiin. Vakavien terveysvaikutusten ja kiristyvän lainsäädännön vuoksi uusille reaaliaikaisille hiukkasmittalaitteille on kova kysyntä. Tämä työ on osa suurempaa Dekati Oy:ssä toteutettua Autotest –projektia, jossa kehitetään hiukkasmittalaitteita autoteollisuudelle. Tavoitteena työssä oli kehittää hiukkasmittalaitteeseen varaaja, jossa olisi huomattavasti pienemmät pienhiukkashäviöt kuin sähköisen alipaineimpaktorin ELPI:n varaajassa. Lainsäädäntö pohjautuu nykyään pelkästään massapitoisuuden mittaamiseen eikä reaaliaikaisesti massapitoisuutta mittaavaa laitetta ole olemassa. Tässä työssä testattiin uutta hiukkasten tiheydenmääritysmenetelmää, jonka avulla on mahdollista mitata massapitoisuutta reaaliaikaisesti. Suunniteltu varaaja on helppokäyttöinen ja varaustehokkuudeltaan odotusten mukainen, mutta pienhiukkashäviöt ovat edelleen tavoiteltua suuremmat vaikkakin pienemmät kuin ELPI:ssä. Tämä johtuu osittain tilavaraushäviöistä ja osittain koronan sähkökentän vaikutuksesta näytekanavaan. Tiheysmittauksesta saatiin lupaavia tuloksia, mutta jatkokehitystä vaaditaan häiriöiden suodattamiseksi ja kuormituskestävyyden parantamiseksi.