Ilmastovaikutuksiin liittyvät epävarmuudet
In English
Epävarmuus mustahiilen aiheuttamista ilmastovaikutuksista johtuu siitä, ettemme tiedä, miten mustahiilen määrä ja mustahiiltä sisältävien hiukkasten ominaisuudet vaihtelevat ilmakehässä, lumella ja jäällä.
Keskeiset epävarmuutta aiheuttavat tekijät ovat:
- Mustahiilen päästömäärät ilmakehään
- Mustahiilen kyky imeä valoa
- Mustahiilen pystyjakauma ilmakehässä
- Mustahiilen poistuminen ilmakehästä
- Mustahiilen vuorovaikutus pilvien kanssa
- Mustahiilen määrä ja vaikutukset lumessa ja jäällä, sekä
- Mustahiilen vaikutukset maahan saapuvaan ja maasta heijastuvaan säteilyn määrään (säteilypakote) ja ilmastossa tapahtuviin muutoksiin (ilmastovaste)
Mustahiilen päästömäärät
Mustahiilen kokonaispäästömäärää ilmakehään ei tunneta kovin tarkasti. Mustahiiltä syntyy epätäydellisessä palamisessa, mutta päästöjä ei ole kattavasti mitattu edes merkittävimmistä päästölähteistä. Sen vuoksi erilaisten polttoprosessien päästöihin vaikuttavat tekijät eivät ole tiedossa. Myöskään polttoaineiden käyttömääriä tai -tapoja ei täysin tiedetä, mikä lisää päästöarvioiden epävarmuutta. Maailmanlaajuisten päästöjen merkittävimpien epävarmuuksien on arvioitu liittyvän perinteisten koksaamojen päästömääriin lähinnä kehittyvissä maissa sekä kotitalouksien puunpolton, teollisuuden hiilenpolton ja tieliikenteen dieselmoottoreiden mustahiilen päästöihin. Euroopassa puun pienpoltto ja dieselmoottorit ovat merkittävimmät mustahiilen päästölähteet ja niihin liittyvät epävarmuudet vaikuttavat koko maanosan päästöjen arviointiin.
Valonpidätyskyky ja pystyjakauma ilmakehässä
Mustahiilen kyky pidättää itseensä valon eri aallonpituuksia vaihtelee ilmakehässä, sillä valon imeytymiseen vaikuttavat mustahiilen lisäksi muutkin hiukkasissa olevat kemialliset yhdisteet. Myös tiedon puute mustahiilen pystyjakaumasta ilmakehässä aiheuttaa epävarmuutta. Pystyjakaumasta on niukalti mittaustietoa ja sitä on myös hankala mallittaa. Mustahiilen aiheuttama säteilypakote vaihtelee herkästi hiilen pystyjakauman muuttuessa ilmakehässä.
Mustahiilen poistumisnopeus
Mustahiilen poistumisnopeus ilmakehästä tunnetaan huonosti, sillä mustahiilen kykyä toimia vesi- tai jääkidepilvien tiivistymisytiminä ei osata mallittaa riittävän tarkasti. Tiedon puute korostuu erityisesti tarkasteltaessa mustahiilen poistumista arktisilla alueilla. Mustahiilen määrää lumen ja jään peittämillä alueilla ei tiedetä eikä sitä osata mallittaa kovin tarkasti johtuen monista edellä mainituista epävarmuuksista.
Mustahiilen säteilypakote
Mustahiili aiheuttaa sekä suoraa että pilvistä heijastuvaa epäsuoraa säteilypakotetta. Mittausten perusteella arvioitu mustahiilen suora säteilypakote on selkeästi suurempi kuin mallisimulaatioista saatu vastaava pakote. Mustahiilen vaikutukset pilvien ominaisuuksiin ja epäsuoraan säteilypakotteeseen tunnetaan hyvin huonosti. Epäsuoraa säteilypakotetta arvioitaessa suurimpana ongelmana on erottaa mustahiiltä sisältävien hiukkasten vaikutukset muiden hiukkasten vaikutuksista. Säteilypakote ei yksinään ole riittävä mitta mustahiilen ilmastovaikutuksille, sillä ilmastossa olevat monimutkaiset palautemekanismit vaikuttavat merkittävästi mustahiilen säteilypakotteen ja siitä aiheutuvan lämpenemisen väliseen yhteyteen.
