Arktisen alueen ilmasto on erityisen herkkä ilmastonmuutokselle. Tämä johtuu muun muassa alueella vaikuttavista voimakkaista voimistavista palautekytkennöistä sekä meteorologisista syistä, jotka vaikuttavat hiukkasten kulkeutumiseen. Arktisen alueen ilmastonmuutoksella on merkittäviä vaikutuksia ekosfääriin, ihmisten toimintaan ja mahdollisesti myös termohaliinikiertoon.
Erilaisilla aerosolihiukkasilla on merkittäviä ilmastollisia vaikutuksia. Musta hiili ja orgaaninen hiili ovat viime vuosina keskusteluun nousseita hiukkastyyppejä. Musta hiili, eli noki, on epäpuhtaasta palamisesta muodostuva hiukkastyyppi, jolla on ilmastoa lämmittäviä ominaisuuksia. Orgaaninen hiili taasen on muista hiilipitoisista yhdisteistä muodostunut aerosolihiukkastyyppi. Kahden edellä mainitun lisäksi sulfaattiaerosolihiukkaset ovat tarkastelun kohteena. Orgaaninen hiili ja sulfaatti jäähdyttää tyypillisesti ilmastoa. Hiukkasten epäsuoria vaikutuksia ei kuitenkaan tunneta hyvin.
Tarkasteltavia kolmea aerosolihiukkastyyppiä syntyy usein samoissa lähteissä. Työssä tutkitaan erilaisien päästöskenaarioiden vaikutuksia käyttämällä globaalia aerosoli-ilmastomallia ECHAM5-HAM2. Ajot analysoitiin tutkimalla eroja perusvuoteen 2005 verrattuna. Mallin ajoaika on 5 vuotta ja ajosta lasketaan keskiarvollinen edustava vuosi. Eri skenaarioiden vaikutuksia verrataan normaaliajoon, joka noudattaa IIASA:n GAINS-skenaariota. Ajot suoritetaan vapaana ajona, jossa ajo ei rajoiteta sekä pakotettuna ajona, jossa mallin meteorologia pakotetaan seuraamaan todellisia arvoja. Työn tavoitteena on arvioida näiden päästöskenaarioiden vaikutuksia arktiseen alueeseen.
Arktisella alueella pakotetun ajon tulokset vaikuttivat mielekkäämmiltä, sillä vapaassa ajossa tarkasteltaessa pientä osaa maapallosta jää erilaisen satunnaisvaihtelun merkitys suureksi. Vapaissa ajoissa ajoaikojen tulisi olla pidempiä kuin käytetty viisi vuotta.
Kaikissa suoritetuissa pakotetuissa ajoissa arktisen alueen kokonaissäteilypakote kasvaa välillä +0,01 - +11,40 mW/m2. Tämä johtuu sekä mustan hiilen hiukkaskuorman kasvamisesta että sulfaatin määrän vähenemisestä arktisella alueella. Näillä molemmilla on säteilypakotetta kasvattava vaikutus, vaikkakin sulfaatin vaikutus vaikuttaa merkittävämmältä. Aerosolihiukkaset poistettuna laskettava kirkkaan taivaan pakote sai arvoja välillä -0,31 - +11,05 mW/m2. Kirkkaan taivaan pakote sisältää vähemmän epävarmuustekijöitä.
Käytettävä malli ei huomioi lumen albedoefektiä. Lisäksi pilvien fysiikka ei vaikuta toimivan kaikissa tilanteissa halutulla tavalla. Vapaan ajo vaatisi uusia simulaatioita, joissa ajoaika on vähintään kymmenen vuotta. Nämä antavat aihetta mallin kehittämiselle ja uusille simulaatioille, jotta nämä tekijät voidaan ottaa paremmin huomioon tulevissa tutkimuksissa.
