Polaarialueen keski-ilmakehän otsoni: auringon protonien lyhytaikainen vaikutus ja pitkän aikavälin suuntaukset

Vaikka otsoni on tiheydeltään vähäinen ainesosa maan ilmakehässä, se imee tehokkaasti suurimman osan auringon haitallisesta UV-säteilystä. Tämä ei ainoastaan suojele elämää maapallolla, vaan tekee otsonista myös tärkeän osatekijän ilmakehän energiatalouden ymmärtämisessä.

Tässä väitöstyössä tutkin auringon protonipurkausten vaikutusta keski-ilmakehän otsoniin pohjois- ja etelänavan yläpuolella sekä arktisen alueen otsonikerroksen pitkän aikavälin trendejä. Tavoitteena on arvioida kuinka hyvin nykyinen ilmastomallinnus kuvaa auringon protonitapahtumien vaikutuksen ilmakehän otsoniin vertaamalla mallia satelliittihavaintoihin. Tutkin myös arktisen otsonin elpymisen merkkejä analysoimalla ajan suhteen vaihtelevia trendejä 20 vuoden ajalta havaintopalloilla tehdyistä otsoniluotauksista.

Havaitsen, että nykyinen ilmastomallinnus antaa realistisen kuvan auringon protonipurkausten vaikutuksista ilmakehän otsoniin verrattuna satelliittipohjaisiin havaintoihin, ja tarjoaa siten konservatiivisen perustan avaruussään ilmastovaikutusten pitkän aikavälin simulaatioille. Havaitsen myös, että arktisen otsonin taso oli nousussa ennen vuotta 2017, mutta tämän jälkeen arktisen otsonin taso on laskenut. Tästä päättelen, että arktisen otsonin palautuminen ei ole ainakaan vielä havaittavissa, ja korostan jatkuvan seurannan tärkeyttä, kunnes lopullinen otsonin elpyminen havaitaan.