Luften omkring oss består inte enbart av gas, det finns också fasta och flytande partiklar som svävar bland gaserna. Man vet att dessa aerosolpartiklar kyler atmosfären.
Man känner dock fortfarande dåligt till hur organiska partiklar bildas och deras dynamik, så det har varit svårt att ta dem i beaktande i atmosfärsmodellerna.
‒ I mitt projekt COALA, som finansieras av Europeiska forskningsrådet, försöker vi beskriva organiska partiklar på ett helt nytt sätt. Vi använder den nyaste masspektrometritekniken, berättar universitetslektor Mikael Ehn från Institutionen för fysik vid Helsingfors universitet.
Flyktiga eller kondenserade föreningar?
Alla föreningar som hamnar i atmosfären har olika avdunstningsförmåga eller ångtryck. Mer lättflyktiga föreningar förblir i gasform, medan föreningar med lägre ångtryck, dvs. lägre flyktighet, lättare kondenseras till partiklar.
Ångor bildas på naturlig väg och på grund av människans verksamhet.
Förekomsten av organiska aerosoler i atmosfären kan alltså orsakas av en mindre mängd svårflyktiga föreningar eller en större mängd lättflyktiga föreningar.
‒ Ett av de viktigaste målen för COALA är att mäta distributionen av föreningar med olika flyktighet. Det har inte varit möjligt tidigare, eftersom det inte har funnits mätinstrument, berättar Ehn.
Först måste man utveckla mätinstrumenten
Vissa av de instrument som används i projektet har utvecklats vid Helsingfors universitet, vid enheten för de atmosfäriska vetenskaperna som hör till Institutionen för fysik och leds av akademiprofessor Markku Kulmala.
Mätningarna kommer att utföras med många separata masspektrometrar samtidigt, som var och en mäter en egen grupp av föreningar.
‒ Det finns ännu inget instrument som kan mäta alla grupper samtidigt. Därför behöver vi en stor instrumentarsenal, som man inte hittar på många ställen i världen. Men Kulmalas grupp har en, berättar Ehn.
Vi kan t.ex. simulera reaktioner i luften ovanför en barrskog.
‒ Mätresultaten överförs först till modeller över kemiska processer, sedan till regionala modeller och till sist till modeller på en global skala, berättar Ehn.
En regional modell kan t.ex. simulera reaktioner i luften ovanför en barrskog.
Målet är att vi i slutet av detta fem år långa projekt bättre ska förstå hur organiska partiklar bildas och deras evolution och livscykel i atmosfären.
– Vi behöver modeller som vi kan använda för att simulera partiklarna i atmosfären i det förflutna, i nutid och i framtiden.
Aerosoler, fjärilar och filosofi
Ehn fick EU-finansiering för sitt projekt för fem år. Samma finansiering för självständig forskning har i ansökningsomgången för år 2014 tillsvidare beviljats två andra forskare vid Helsingfors universitet: Marjo Saastamoinen för sin fjärilsforskning och filosofen Jose Pereira da Silva som arbetar vid forskarkollegium.
Flera ERC-finansieringsbeslut fattas senare i vinter. Härnäst delar rådet ut sina Consolidator Grants och stipendierna för erfarna forskare.