Ilmakehän pienhiukkaset, eli aerosolihiukkaset, vaikuttavat maapallon säteilypakotteeseen riippuen hiukkasen kemiallisesta koostumuksesta. Kemiallinen koostumus ohjaa yli 50 nanometristen hiukkasten taipumusta joko sirottaa tai absorboida auringonsäteilyä. Toisaalta hiukkaset voivat myös osallistua pilvenmuodostukseen, jos ne ovat koostumukseltaan kyllin hapettuneita ja siksi pystyvät sitomaan ympärilleen vesimolekyylejä. Ilman aerosolihiukkasia maapallo olisi varmasti paljon lämpimämpi, sillä sekä suora säteilyn sirottaminen että epäsuora sirottaminen pilvien kautta ovat tärkeitä ilmakehän viilennysmekanismeja.
Auringonsäteilyn määrä ja siten pintalämpötilat ohjaavat ilmakehän pienhiukkasten pitoisuuksia ihmisten ja luonnon kautta. Hiukkasten primäärilähteitä ja lähtöaineita on valtava kirjo, joka luo laajan hiukkasten fysiokemiallisten ominaisuuksien kokoelman. Tässä työssä esitellään tutkimus aerosolihiukkasten kemiallisen koostumuksen vuodenaikaisvaihtelusta SMEAR II -asemalla, Etelä-Suomessa, jossa lämpötilan vuodenaikaisvaihtelu on suurta. Työhön liittyvissä mittauksissa hyödynnettiin massaspektrometriaa ja in situ -suodatinmittauksia. Aerosolikemiamittaukset kuuluvat SMEAR II -aseman rutiinimittauksiin, ja niitä on tehty jatkuvasti vuodesta 2012 lähtien. Tässä tutkielmassa analysoinnin kohteena ovat vuoden 2014 neljä termistä vuodenaikaa, jotka sijoittuivat tarkemmin ajanjaksolle 23.1. - 27.10.2014. Tutkimuksen analyysimenetelmät todettiin hyödyllisiksi ja niitä sovelletaan tulevaisuudessa koko nelivuotisen aikasarjan (2012 - 2015) analyysiin.
Työssä todettiin aerosolihiukkasten koostuvan kesällä pääasiassa luontoperäisistä orgaanisista yhdisteistä (~77 %) ja talvella enimmäkseen epäorgaanisista yhdisteistä (~54 % ), jotka olivat kaukokulkeumaa kaupungeista. Sulfaatti dominoi tasaisesti epäorgaanista massaa vuodenajasta riippumatta. Ilmakehän hapetuskapasiteetti heijastui kesällä orgaanisen aerosolin haihtuvuustasoon madaltaen sitä huomattavasti. Kesällä puolihaihtuvalla orgaanisella aerosolilla ja nitraatilla oli selkeä vuorokausisykli, jossa valtaosa massasta oli hiukkasfaasissa yöllä ja katosi kaasufaasiin keskipäivällä. Vastaavanlaista käyttäytymistä ei orgaanisilla aerosolityypeillä ollut havaittavissa talvella, mikä johtui toisaalta kylmemmistä lämpötiloista ja toisaalta myös orgaanisen aerosolin erilaisesta koostumuksesta. Epäorgaanisten yhdisteiden vuorokausisyklien tulkinta oli haastavaa, johtuen kaukokulkeuman ajallisten vaihteluiden runsaudesta, joka tulevaisuuden laajemmassa analyysissä saadaan minimoitua.
