Ilmakehätieteissä

Ilmakehätieteet ovat tieteenala, joka tutkii Maan ilmakehän rakennetta, koostumusta, dynaamiikkaa sekä kemiallisia ja radiatiivisia prosesseja sekä ilmakehän vuorovaikutuksia biosfäärin ja maapallon energiatasapainon kanssa. Tutkimus kattaa sekä lyhytaikaisen sään että pitkän aikavälin ilmastonmuutoksen ilmiöt, ja se ulottuu useille ala-alueille kuten meteorologia, ilmastotiede, ilmakehän kemia sekä pilvi- ja aerosolifysiikka. Havaintoihin perustuva tutkimus yhdistyy teoreettisiin malleihin ja numeerisiin simulointeihin.

Keskeiset menetelmät ovat havainnot: sääasemat, radiosondeet, ilmanlaatumittaukset sekä kaukokartoitus satelliiteilla; sekä data-analyysi ja numeeriset mallit kuten sää- ja ilmastomallit sekä pilvi- ja kemialliset ilmakehämallit. Tutkimusta edistetään sekä kokeellisella että laskennallisella lähestymistavalla.

Keskeisiä aihealueita ovat energiatase ja säteilytasapaino, troposfäärin ja stratosfäärin rakenne sekä dynaaminen ilmanliikkuvuus, ilmanlaatu ja aerosolit sekä pilvifysiikka. Ilmakehän kemiassa tarkastellaan otsonin, typenoksidien ja muiden epäpuhtauksien kiertokulkua sekä niiden vaikutuksia haihtuvien orgaanisten yhdisteiden sekä aerosolisäteilyn kautta. Ilmastonmuutos ja sen seuraukset sekä epävarmuudet malleissa ovat keskeisiä tutkimusaiheita. Käytännön sovelluksia ovat sääennusteet, pitkän aikavälin ilmastoennusteet, ilmanlaadun hallinta sekä politiikan ja turvallisuuden tukeminen.