Otsoniaineiston analysointi lineaarisella tila-avaruusmallilla

Abstract

Tutkielma käsittelee yläilmakehän otsonimäärän mallintamista lineaarisella tila-avaruusmallilla. Ilmakehän otsonimäärä vaihtelee vuodenajan mukaan ja lisäksi tunnetaan joitakin luonnollisia tekijöitä, jotka vaikuttavat otsonimäärään. Tämän lisäksi erilaiset ihmisen toiminnan vuoksi ilmakehässä lisääntyneet aineet aiheuttavat muutoksia otsonimäärässä.

Aiemmin otsonimäärää on mallinnettu yleistettyjen lineaaristen mallien avulla. Tila-avaruusmallit ovat kuitenkin huomattavasti monipuolisempia malleja, joilla voidaan hyvin mallintaa ajassa tapahtuvaa kehitystä. Mallin sovittamisessa käytetään modernia MCMC-algoritmia.

Aineistona käytetään kahden eri satelliitti-instrumentin havaintoja otsonimäärästä. Nämä kaksi aikasarjaa on yhdistetty yhdeksi aikasarjaksi, joka kattaa aikavälin 1984–2011.

Kun tunnettujen luonnollisten tekijöiden vaikutus on huomioitu, arvioidaan otsonimäärän laskeneen noin vuoteen 1998 asti. Tällöin lasku loppui ja määrän kehityksen estimoidaan kääntyneen jopa positiiviseksi. Muutokset ovat kuitenkin varsin pieniä ja lisätutkimusta tarvitaan, ennen kuin voidaan puhua otsonimäärän palautumisesta.