Lentävä laboratorio tekee ennätysmatkoja navalta navalle

NINA MÄKI-KIHNIÄ, 31.1.2009

HIAPER on lentävä laboratorio. Erikoisvarusteltu Gulfstream V -kone lennättää tutkijoita navalta navalle ja analysoi reaaliajassa ilmakehän koostumusta. Kyseessä on toistaiseksi laajin näytteenotto-operaatio ja tarkoituksena on saada kaikkien aikojen tarkin kokonaiskuva ilmakehän hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen pitoisuuksista.

Kaasujen sijainti ja liike halutaan selvittää – se on kriittistä tietoa ilmakehän muutosten ennustamiseksi.

Lentäväksi ilmakehälaboratorioksi varusteltu Gulfstream V -kone tunnetaan nimellä HIAPER. Se tarkoittaa tehokkailla instrumenteilla varustettua ilma-alusta ympäristöntutkimuksen tarkoituksiin (High-performance Instrumented Airborne Platform for Environmental Research).

Kone lennättää tutkijoita navalta navalle ja antaa ensimmäistä kertaa kattavaa kuvaa ilmakehän globaalista koostumuksesta. Lyhenteiden luvatussa maassa yhdysvaltalaisprojektin nimeksi keksittiin HIPPO eli HIAPER-koneen tutkimusmatkat navalta navalle (HIAPER Pole-to-Pole Observations).

Ilmakehätutkimus sukeltaa valtameritutkimuksen malliin

Ilmakehän hiilidioksidimäärän globaalit lukemat lasketaan pääasiassa maassa sijaitsevien mittausasemien ja muutamien satelliittitutkimusten perusteella. Monet HIAPERin kantamista instrumenteista on suunniteltu varta vasten HIPPO-projektia varten, ja ne mittaavat kaasupitoisuuksia reaaliajassa.

– Käytännössä meillä on lentävä laboratorio, jonka ohjaamme mihin haluamme, imaisemme ilmaa sisään ja analysoimme tulokset lennossa, kuvailee yksi päätutkijoista Britton Stephens (NCAR).

HIPAER ajelee 11 000 kilometriä ilman välitankkauksia, mikä helpottaa kartoittamista laajalla Tyynellämerellä. Ilmakehän koostumusta mitataan 300 metristä aina stratosfäärin rajoille asti, 14 000 metriin.

– Tämä on ensimmäinen kerta, kun kukaan ylipäänsä yrittää järjestelmällisesti kartoittaa hiilidioksidin ja muiden kaasujen jakautumista toisaalta napojen välillä, toisaalta troposfäärin alaosasta yläosaan, toteaa päätutkija Ralph Keeling (Scripps Institution of Oceanography).

– Valtameritutkijat ovat kartoittaneet meriä vastaavalla tavalla vuosikymmenien ajan. Ilmakehässä tällainen lähestymistapa on kuitenkin aivan uusi. Rakennamme globaalia kuvaa, ja se täydentyy jokaisella lennolla.

Viisi 20 päivän lentoa

20-päiväisiä lentomissioita tullaan näillä näkymin tekemään viisi. Ensimmäinen matka käynnistyi tammikuun 8. päivänä. Coloradosta suunnattiin Alaskan kautta pohjoisnavalle, sieltä etelään Uuteen-Seelantiin ja Antarktikselle. Kotikentälle tähdätään Pääsiäissaarten kautta. Tammikuun kilometrilukemaksi kertyy 44 700.

Seuraavat neljä näytteenottomatkaa tehdään eri vuodenaikoina. Selvitettävää riittää: miksi esimerkiksi metaanin pitoisuus ilmakehässä on kolminkertaistunut teollisen ajan alusta ja miksi määrä on jälleen nousussa, vaikka kasvu välillä jo tasoittui 1990-luvulla?

– Leikkaamme palan ilmakehää ja katsomme, mitä se sisältää, kertoo päätutkija Steven Wofsy Harvardin yliopistosta.

– Nyt näemme ensimmäistä kertaa tarkasti, millainen ilmakehä on eri puolilla maapalloa. Saamme täysin uuden kuvan siitä, miten kasvihuonekaasut tulevat ilmakehään ja miten ne sieltä poistuvat, olipa kyse luonnollisista tai ihmisen aiheuttamista prosesseista.

Päästökauppa tarvitsee lisätietoja

Ilmastotieteen yksi suurimpia haasteita on seurata, mitä tapahtuu niille miljardeille hiilitonneille, jotka vapautuvat vuosittain moottoreista, tehtaista, kaadetuilta metsämailta ja muista lähteistä. Ilmeisesti noin 40 prosenttia kasautuu ilmakehään, loput absorboituvat meriin ja maaekosysteemeihin.

HIPPO-tiimi tarkastelee muun muassa sitä, miten metsien hakkuut ja kasvu pohjoisen boreaalisella metsävyöhykkeellä ja tropiikin sademetsissä vaikuttavat hiilidioksidipitoisuuksiin. Samaa pohditaan Antarktiksen yläilmakehien tuulien vaikutuksesta.

Tuloksilla lienee poliittistakin vaikutusta, päästöillä kun käydään kauppaa.
– Suuret rahasummat voivat vaihtaa omistajaa sillä perusteella, mihin hiili näyttäisi siirtyvän, toteaa Stephens.

Erikoisvarustellun Gulfstream V -koneen omistaa yhdysvaltalainen tutkimusrahoittaja NSF (National Science Foundation), tutkimusten järjestelyistä vastaa saman maan kansallinen ilmakehätutkimuslaitos NCAR (National Center for Atmospheric Research). HIAPERista kertoi UCAR (The University Corporation of Atmospheric Research). HIAPER tunnetaan myös lyhenteellä NSF/NCAR G-V.

Kerro kaverille

Tiede

Tulosta