Nytt instrument måler luftkvalitet fra MET-taket

​

11. april avduket vi solfotometeret installert på taket av hovedkontoret vårt på Blindern i Oslo. Solfotometeret er ett av totalt tre i Norge. Installasjonen ble utført av Michael Schulz og Augustin Mortier, som begge tilhører forskningsseksjonen for klimamodellering og luftforurensing. 

Instrumentene på taket kan sammen bidra til verdifull informasjon om en rekke atmosfæriske fenomener, blant annet 

• luftforurensing 
• klimaendringer 
• atmosfæriske dynamikker 
• skyformasjon 

Ved å studere disse fenomenene kan vi bedre forutsi og dempe virkningene luftpartikler har på miljøet og menneskelig helse.

– Dette er en viktig dag for både instituttet og avdeling for klimamodellering og luftforurensning, som har ledende ekspertise på aerosoler. Solfotometeret er en viktig del av klimaarbeidet og arbeidet med luftkvalitet. God modellering krever gode observasjoner, sa Lars-Anders Breivik, direktør for forskning og utvikling på MET under åpningen. 

Han takket alle som har involvert fra instituttet, og kollegaene i NILU for godt samarbeid gjennom ACTRIS-prosjektet. Seniorforsker Catrine Lund Myhre fra NILU er leder for ACTRIS i Norge og gratulerte med det nye instrumentet, som altså er det tredje i Norge.

Måling av direkte sollys 

Mer eller mindre skyfri himmel var en forutsetning da det nye instrumentet skulle installeres. Ironisk nok lå skylaget tungt under selve åpningen. 

Solfotometeret måler intensiteten av solstråler ved forskjellige bølgelengder. Ved å analysere mengden lys som absorberes eller spres av atmosfæren ved forskjellige bølgelengder, kan forskere estimere konsentrasjonen og størrelsesfordelingen av aerosolpartikler i luften. 

Men hva er egentlig partikler i atmosfæren? Aerosoler er små partikler eller væskedråper som svever i luften. De kan være både naturlige og menneskeskapte, og kan stamme fra for eksempel vulkanutbrudd, skogbranner, støv eller utslipp fra kjøretøy og fabrikker. 

For å få et fullstendig bilde av atmosfæren bruker solfotometeret vanligvis flere forskjellige bølgelengder, alt fra ultrafiolett til nær-infrarødt. Mortier forklarer det slik: 

– Vi måler det som kalles optisk dybde, altså atmosfærens gjennomsiktighet. Dess flere partikler som forekommer i atmosfæren, dess tettere blir den, noe som gjør at vi mottar mindre sol.

Globale partnere i forskning 

Installasjonen av solfotometeret er en del av samarbeidet med European Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infrastructure (ACTRIS). Dette er et nettverk av forskningsinstitusjoner i Europa som arbeider sammen for å overvåke og forstå atmosfæren vår. 

Forskningsinfrastrukturen har som mål å gi høykvalitetsdata om atmosfæriske aerosoler, skyer og sporgasser. Hvert år skal filteret og det optiske hodet på solfotometeret sendes til ACTRIS-hovedkontoret i Frankrike. Kalibreringen utføres som en del av infrastrukturen, med støtte av Norges Forskningsråd. 

Samspill av teknologier 

På taket er ceilometeret både solfotometerets nærmeste nabo og allierte. Der solfotometeret bedriver passiv innhenting av solstrålene, sender ceilometeret aktivt ut laserstråler inn i atmosfæren. Videre måles mengden lys som blir spredt tilbake i instrumentet. Gjennom analyse kan forskere bestemme høyde og tykkelse på skyer og aerosollag. Ceilometeret er en del av EUMETNET-nettverket, der 300 instrumenter er inkludert over hele Europa, hovedsakelig drevet av meteorologiske institutter. Nettverket ble opprettet etter utbruddet av vulkanen Eyjafjallajøkull på Island i 2010, da mangelen på målinger av aerosollag høyt i luften ble tydelig. Solfotometeret gir informasjon om konsentrasjon og størrelsesfordeling av aerosolpartikler i ulike høyder, mens ceilometeret gir informasjon om høyde og tykkelse på aerosolpartikler. Sammen gir de et helhetlig bilde av aerosolpartiklers fordeling over Oslo.

Å forstå klimaendringene: fra det usynlige til det synlige

Kombinasjonen av solfotometeret og ceilometeret er spesielt nyttig for å studere atmosfæriske aerosoler, som har viktige konsekvenser for klima, luftkvalitet og menneskers helse. Aerosoler kan absorbere eller spre sollys, noe som fører til endringer i jordens strålingsbudsjett, som igjen påvirker klimaet. De kan også ha en innvirkning på luftkvalitet, og noen aerosoler kan ha helseskadelige effekter ved innånding. Målinger kan eksempelvis indikere hvor effektivt forurensing fra bakken spres i en vintersituasjon med inversjon, eller om høye aerosollag stammer fra vulkanutbrudd, Sahara-støvinntrenginger eller langtransporterte brannskyer.  ​