"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7347
ETF7347 "ATMOSFÄÄRISAMBA VEEAURU JA AEROSOOLISISALDUSE FÜÜSIKALISE ANALÜÜSI MEETODITE ARENDAMINE LÄÄNEMERE PIIRKONNA KESKKONNASEISUNDI UURIMISEKS (1.01.2008−31.12.2011)", Hanno Ohvril, Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7347
ATMOSFÄÄRISAMBA VEEAURU JA AEROSOOLISISALDUSE FÜÜSIKALISE ANALÜÜSI MEETODITE ARENDAMINE LÄÄNEMERE PIIRKONNA KESKKONNASEISUNDI UURIMISEKS
DEVELOPMENT OF METHODS FOR PHYSICAL ANALYSIS OF COLUMN WATER VAPOR AND AEROSOL CONTENT FOR INVESTIGATION OF ENVIRONMENTAL SITUATION IN THE BALTIC SEA REGION
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.3. Kosmoseuuringud ja astronoomiaP520 Astronoomia, kosmoseuuringud, kosmosekeemia 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Füüsika-keemiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008232 800,00 EEK (14 878,63 EUR)
01.01.2009−31.12.2009223 488,00 EEK (14 283,49 EUR)
01.01.2010−31.12.2010203 112,00 EEK (12 981,22 EUR)
01.01.2011−31.12.201112 981,60 EUR
55 124,94 EUR

Annotatsioon Kliima ja selle võimalik muutumine, nii looduslike kui inimtegurite mõjul, on praeguse teaduse kesksemaid küsimusi. Ühed tähtsamad ilma ja kliimat kujundavad õhu koostisosad on veeaur ja aerosooliosakesed. Õhusamba veeaurusisaldus on keskkonnamudelite vältimatuks sisendparameetriks. Veeaur on tähtsaim kasvuhoonegaas, põhjustades 60% kasvuhooneefektist, enamräägitud süsihappegaas põhjustab 26% ja osoon 8%. Veeaur on ka osa planetaarsest veeressursist. Lisaks mõjustab veeaur monitooringut satelliitidelt ja GPS rakendusi. Võrreldes teiste kasvuhoonegaasidega on veeauru kontsentratsioon muutlikum nii ajaliselt kui ruumiliselt, muutlikkuse ulatust pole piisavalt uuritud, napib ka vaatlusandmeid. Atmosfääri aerosool mõjustab kliimat kolmel viisil: 1. Aerosooli otsene mõju kiirgusrežiimile. Aerosooliosakesed hajutavad ja neelavad päikesekiirgust, samuti neelavad ja kiirgavad pikalainelist kiirgust, kujundades ümber planetaarset kiirgusvälja, põhjustades kas soojenemist või jahenemist. 2. Pilvede moodustumine ja vee faasimuutused, mis võivad mõjustada atmosfääri energeetikat rohkem kui aerosooli otsene vastasmõju kiirgusega. 3. Keemilised protsessid, näiteks osooni molekulide lagunemine aerosooliosakeste pinnal. Käesolevas projektis on veeauru uuringutes kavandatud kasutada raadiosondeerimiste ja GPS andmebaase Läänemere piirkonnas, aga samuti ERA40 globaalset andmebaasi. Oodatavad tulemused: veeauru ja temperatuuriväljade ajaline muutlikkus on keerukam kui vaid monotoonne kasv. Aerosooliuuringutes keskendume AERONETi mõõtmisandmete alusel atmosfäärioptika pöördülesande lahendamisel saadavatele parameetritele: osakeste suurus- ja ruumalaline jaotus, efektiivne raadius, hajumisindikatriss, murdumisnäitajad jne. Paralleelselt kasutame aktinomeetrilisi laiaribavaatlusi Eestis, Hispaanias, Venemaal, Ukrainas, Rootsis jm. Oodatavad tulemused: õhusamba aerosooli omaduste ja sisalduse klassifitseerimine vastavalt õhumasside päritolule, aastaaegadele, meteotingimustele jne; aerosoolisituatsioonide taastamine AERONETi eelsetele aastatele.
Annotation The problem of climate and its possible global change due to both natural and anthropogenic causes is one of the central issues confronting present science. Among of the most important substances participating are atmospheric water vapor and aerosols. Column humidity content (usually called precipitable water) is an indispensable input to environmental models. Water vapor is the most important greenhouse gas, contributing about 60% of the atmospheric greenhouse effect. Much-reviled carbon dioxide accounts for just 26%, and ozone for 8%. Atmospheric water vapor is a part of planetary pure water resources. It also has a significant influence on satellite monitoring and on GPS applications. In contrast to other greenhouse gases, concentration of water vapor has a much higher temporal and spatial variability, not well observed neither fully understood. There are three primary manners how aerosols affect climate: 1. Direct aerosol effects on the radiation regime. Aerosol particles scatter and absorb solar radiation, also absorb and reemit infrared radiation, thus modifying the planetary radiation field leading to warming or cooling. 2. Cloud formation and water phase transformations which can affect atmospheric energetics to a greater extent than direct radiation effects. 3. Chemical processes, e.g. destruction of ozone molecules on aerosol particle surfaces. In this project, study of atmospheric water vapor will be based on radiosounding and GPS databases in the Baltic region, as well on a global ERA40 database. Expected results: temporal trends in fields of humidity and temperature are more complicated, not following only a monotonous growth. Considering aerosols, we shall focus on parameters obtained from the AERONET observations by solution of the inverse problem of atmospheric optics: the particle size distribution, volume concentration, effective radius, phase function, refraction index etc. In parallel, we take advantage of actinometric broadband observations at Estonian, Spanish, Russian, Ucraine and Swedish stations. Expected results: classification of column aerosol properties and content according to origin of air masses, seasons, meteorological conditions etc; retrospective reconstruction of aerosol situations for pre-AERONET observations’ years.