How much is hazardous? - Air pollution in Beijing

Everyone who has visited in China's capital city of Beijing during the cold winter months, knows how polluted the air can be. I was lecturing during two winter periods some five years ago in the Peking University and during both of the visits I was able to observe the situation myself. The research group in Peking University was already then measuring the urban air quality within the campus area and I was able to see the real measurement data. It was something, I have seen only in some of the other rapidly growing and highly polluted megacities.

Since my visits, the public discussion around the topic of air quality in Beijing has been increasing. It was the decision of the U.S. Embassy in Beijing to start monitoring the levels of fine particles, called PM2.5 (which stands for particulate mass below 2.5 µm in diameter, particles which can enter deep into the respiratory system) and to report the data in social media (twitter @BeijingAir) that rose the air quality issue to almost political level. One could well understand that this type of activity within another country is almost as looking for an conflict and certainly raises emotions.

In spite of the people’s observations, the Chinese environmental authorities have long ignored the seriousness of the air quality problem and systematically claimed that the situation is actually getting improved. While there have actually been activities to reduce the emissions, especially within the Beijing urban area, the overall air quality situation does not show improvements.

The recently reported values of the PM2.5 concentrations and observed health problems have naturally been an increasing concern also within the local citizens. As more and more pressure was building up, the Chinese environmental authorities started to report more openly of their own measurements. This winter has shown the real change and reports from many industrialized areas of China are published on web site of the Chinese environmental agency. Hourly air quality updates are now available online for more than 70 cities.

Record high concentrations in Beijing air

Air pollution in Beijing has during this winter reached several times record levels. Early January was probably the worst. According to the U.S. Embassy twitter @BeijingAir, on Saturday January 12th PM 2.5 readings surged to 886 µg/m3, exceeding the U.S. Environmental Protection Agency’s highest grading of "hazardous" which is anything between 301-500, and far beyond the level deemed acceptable by the World Health Organization, which is a 25 µg/m3 mean over a 24 hour period.

The Chinese authorities reported similar values. According to an official monitoring center in Beijing, levels of PM2.5 were well above 600 micrograms per cubic meter in several places on Saturday 12^th of January, and may even have hit 900. These values are strikingly similar to those estimated to happen during the London smog episode in 1952.

One expert quoted by Chinese media attributed this spike in pollution to a series of windless days that allowed pollutants to accumulate. The cold winter weather also relates to low mixing within the atmosphere and therefore pollutants do not dilute in larger air masses. The wind can be a problem when it does blow, too. In the outlying provinces that are part of Beijing’s airshed, there is a great deal of heavy industry. Pollution regulations are much harder to enforce there. And, in this colder-than-average winter, people have been burning more coal and wood than usual.

Closer look of the measurements at the Peking university campus indicate that the problem is actually more regional than just of local origin. This is evident also in view of the efforts made within Beijing urban center. It is not enough to clean and control the local pollution from vehicles and energy use, as large fraction – often majority – of pollution is regional and originates from a large industrialized area surrounding the city itself.

How serious this is for the health?

Recently a web publication Behind the wall, which is a blog site of NBCNews commented the health consequences of the pollution. Steve Andrews, an environmental consultant who has analyzed the @BeijingAir data, said. “While when we look at the U.S. Embassy data … over 80 percent days exceeded what would be considered healthy air quality and more days were hazardous than good.”

Andrews said that Beijing's pollution levels were "six or seven times higher than the U.S.'s most polluted city." "Air pollution at these levels likely shortens life expectancy by about five years," he added. Exposure to PM2.5 pollution can lead to cardiovascular and lung disease, and in a long term increases the risk of cancer.

The values reported in Beijing are way beyond those we are familiar with in Europe or in US. In Helsinki for instance, the PM2.5 levels are on average around 10 µg/m3 and the expected shortening of life expectancy at these levels is of the order of 3-6 months.

According to a study by Greenpeace and Peking University’s School of Public Health, PM2.5 air pollution may have led to 8,572 premature deaths last year in four major Chinese cities including Beijing.

New openness

It has taken about half a century for major European and U.S. cities to clean up their urban air to the levels that we meet today. It is expected that a long way needs to be travelled before the situation in China shows similar improvements. However, the first steps of openness in publishing the data and discussing the real problems have been taken. This is a positive signal!

Kuka on professori?

Helsingin Sanomat kirjoittaa tänään Pekka Himasesta ja hänen johtamastaan hallituksen tulevaisuusselontekoon liittyvästä mittavasta tutkimushankkeesta. Hankkeen rahoitukseen ja kilpailutukseen tuntuu liittyvän ongelmia. Suomen Akatemian hallituksen puheenjohtaja Arto Mustajoki sanoo melko voimakkaasti tutkimusrahoituksen tulleen sanelluksi valtioneuvoston kansliasta ja ettei rahoitushakemus olisi pärjännyt akatemian tavanomaisessa menettelyssä.

HS:n artikkelissa kärkeen nostetaan kuitenkin Pekka Himasen tieteelliset ansiot. Long play –verkkojulkaisu on pyytänyt professori Heikki Patomäkeä arvioimaan Himasen tieteellisiä artikkeleita ja toteaa, että Himasella on vain yksi osuma Web of science –tietokannassa. Kyseinen tietokanta kokoaa kansainväliset vertaisarvioidut julkaisut ja sarjat. Esimerkiksi luonnontieteissä, valtaosa tieteellisistä julkaisuista pyritään julkaisemaan sarjoissa, jotka ovat tietokannassa mukana.

Web of science –tietokanta ei kuitenkaan ole täysin ongelmaton. Ihmistieteissä ja muuallakin julkaistaan paljon myös muilla foorumeilla, jolloin tietokanta ei ole ainoa oikea lähde selvittää tutkijan julkaisumeriittejä. Pekka Himasen keskeiset julkaisut ovat englanninkielisiä, mutta ulkopuolisen on mahdoton arvioida niiden laatua. Yleisesti ottaen tieteellinen henkilöarviointi – esimerkiksi professuuria täytettäessä – tehdään vertaisarvioinnilla. Tällöin samalla alalla olevilta riippumattomilta tutkijoilta pyydetään arvio. Menetelmän vahvuutena on, että kollegat tuntevat alan julkaisukäytännöt ja pystyvät parhaiten arvioimaan tutkijan meriitit.

Helsingin Sanomien artikkelissa on myös sivujuonne. Pekka Himasen kerrotaan “esittelevän itsensä professoriksi muun muassa omilla verkkosivuillaan”. Artikkeli antaa ymmärtää, että vähäinen kansainvälinen julkaisuaktiivisuus asettaa kyseenalaiseksi Himasen professorin tittelin.

Wikipedia tietää, että Pekka Himanen on osa-aikaisena professorina Aalto-yliopiston Taideteollisessa korkeakoulussa. Tieto on hieman vanhentunutta, sillä tämän nimistä korkeakoulua ei Aalto-yliopiston verkkosivuilta löydy. Jokin todenperäisyys tietoon saattaa kuitenkin liittyä. Long Play –verkkolehti kirjoittaa 19.2.2013 ilmestyneessä jutussa “Himasen etiikka”, että omissa puheissaan Himanen on Oxfordin yliopiston professori.

Miten edellä oleviin professorinimikkeisiin tulisi suhtautua? Jos henkilö on valittu professuuriin, on hän luonnollisesti oikeutettu käyttämään kyseistä nimikettä. Tähän ei voi vaikuttaa muiden ihmisten mielipide. Voidaan toki keskustella erikseen millä ansioilla professuuri on saatu. Professoriliitto toteaa asiasta lisäksi seuraavaa: "Professori, joka on valittu tehtävään toistaiseksi, on oikeutettu käyttämään professorin nimikettä siirryttyään muihin tehtäviin". Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että pysyvän professuurin saanut henkilö voi myös siirryttyään muihin tehtäviin käyttää edelleen professori-nimikettä. Tämä ei kuitenkaan päde määräaikaisissa professuureissa olleiden kohdalla. Heillä nimikkeen käyttöoikeus loppuu, kun määräaikainen tehtävä päättyy.

Onko Himanen sitten professori? Siihen saa vastauksen, kun tiedustelee Aalto-yliopistosta ja Oxfordin yliopistosta millaisessa työsuhteessa Pekka Himanen on ollut tai on parhaillaan kyseiseen yliopistoon.

Valtiovallan käsitys yliopistojen autonomiasta

 Yliopistouudistuksen yhteydessä keskeisin argumentti sen puolesta oli yliopistojen autonomian lisääminen. Tämä on se argumentti, jolla minut ja monet muutkin saatiin hyväksymään – vaikkei kritiikittä – toteutettu uudistus. Yliopistoasioissa päätöksenteon tulee olla ensisijaisesti yliopistoilla ja valtion rooli on lähinnä perusrahoituksen antajana. 

Uudistuksesta on kulunut pari vuotta ja valtion rooli yliopistojen ohjaajana on vähintäänkin sekava. Toisaalta toimiva ja kehuttu tutkijakoulujärjestelmä lakkautetaan ja rahat siirretään yliopistojen budjetteihin, taustalla argumentti yliopistojen autonomiasta päättää millaista ja miten paljon tohtorikoulutusta annetaan.

Edellisen vielä huonona uutisena joten kuten nielisi, kun siinä on niin selkeä logiikka, mutta monia muita uudistuksia suunnitellaan lähes ilman mitään logiikkaa. Vai mitä pitäisi ajatella seuraavista?

Opetus- ja kulttuuriministeriö uudisti yliopistojen rahoitusmallia tuomalla sinne uusia komponentteja (kuten kanditutkinnot) ja muuttamalla eri komponenttien painosuhteita. Voi olla, että uusi malli on parempi kuin aiempi, mutta eikö tämä ole kuitenkin suoraviivaista valtiovallan ohjausta yliopistojen autonomian piiriin kuuluviin asioihin?

Voi olla myös, että rahanjakomalleja tarvitaan siitä yksinkertaisesta syystä, että kilpailua tarvitaan. Päätösten ja muutosten osalta voisi kuitenkin toivoa johdon- ja yhdenmukaista logiikkaa.

Ehkä kaiken huippuna ovat viimeaikaiset suunnitelmat korkeakouludiplomeista. Näiden sisältö ja tavoite ovat ainakin minulle epäselviä, mutta niillä tarkoitetaan 120 opintopisteen laajuisia lyhyttutkintoja, joille kuulemma on tarvetta työelämässä. Ovatko lyhyttutkinnot valtiovallan lääke, jolla suomalaiset nostetaan maailman osaavimmaksi kansaksi vuoteen 2020 mennessä? Eivät ainakaan Professoriliiton tai Tieteentekijöidenliiton mielestä, jotka ottivat asiaan kantaa voimakkaasti.

Lista muutospaineista on loputon, mutta en voi olla kommentoimatta suunnitelmia luoda yliopistoihin uusien opiskelijoiden sisäänotto kahdesti vuodessa. Tämä kaunis ja uusia opiskelijoita palveleva ajatus tarkoittaa monessa oppiaineessa perusopintojen tuplaamista. Samat kurssit pitää aloittaa syksyllä ja uudelleen Tammikuussa.

Avainkysymyksenä moniin uudistuksiin liittyvät resurssit. Ei yhdeltä työntekijältä saa kuin yhden työpanoksen. Jos jotain halutaan lisää ja enemmän, niin lapsikin ymmärtää, että siitä pitää maksaa enemmän. Eduskunta on kuitenkin päättänyt leikata yliopistojen rahoitusta jo kahdesti uuden yliopiston aikakaudella. Ei näin toimita vastuullisesti, eikä näin kunnioiteta yliopistojen autonomiaa.

Miksi minä kuulun ammattiliittoon

Miksi kuulua ammattiliittoon? Miksi se on tärkeää professorillekin? http://m.youtube.com/watch?v=J0IVsOpu3FI

Supervising doctoral students

Supervising doctoral students can be very well considered as the essence of the work at the universities. The supervision combines aspects from both research and education. The universities act states, “the mission of the universities is to promote free research and academic and artistic education, to provide higher education based on research, and to educate students to serve their country and humanity.” Supervising doctoral students well and successfully, one might be rather satisfied in following the purpose of the act.

Big question is, what are the elements of good supervision. In order to answer that, one must put oneself into the position of a student and identify what is the very central lesson to be learned.

I enjoyed the way that professor Bengt Holmström from MIT put it in a recent TV interview: “The students up to a master degree have learned to answer questions. The doctoral students have to learn to ask questions.” This is the essence of becoming independent and successful researcher.  It is not always so that those who are good in answering are also good in asking.

Based on the duty of the doctoral student it is clear, that the most significant aspects in supervision are not teaching and learning in an elementary school style (even if this has also developed over the years). The student may, of course, learn new things in participating lectures and reading books, but this is hardly the way to learn to ask questions.

As a supervisor, it is so tempting to explain in detail what should be done. However, I believe this should be avoided. It is in the process of the doctoral studies to find your own way.  As a supervisor, don’t do things that the student is supposed to do.

However, there is still a lot that needs to be done. In the following I put my short list of three key elements that I consider essential for supervising doctoral students.

Trust! The trust to the ability of the student needs to be unconditionally present. The students that start their process towards doctoral degree have passed already a whole lot of tests and screenings. They are anyway well-selected minority who has all the attributes that are needed for becoming a researcher. Trust their ability and let them show what they can do.

Support! The students do not need you to solve their questions, but they need you to support them in their (sometimes very lonely) work. Most significant part of the support is just to be there, to be available. Keep motivating the students. Keep pointing out the good work that they have done.

Time! This is one of the most challenging elements. We all have a shortage of time, but the students need you for discussions and feedback. Sometimes even to answer their questions. Modern technology makes us very busy, but is also gives us tools for spending time with people, or as the Finns have learned, connecting people. Short email while on a bus or a telephone call when you walk to a meeting may solve big problems.

Ilmansaasteet – olemmeko turvassa puhtaassa pohjolassa?

Aerosolifysiikan professorilta kysytään useasti mitä ovat aerosolit. Kun yhdistän aiheen ilmansaasteisiin, saan useat kysyjät tyytyväisiksi. Aina jää kuitenkin joukko, joka ei tyydy ympäripyöreään vastaukseen, vaan kyselee tarkemmin.

Aerosoli on hiukkasten ja kaasujen muodostama kokonaisuus. Siten koko ilmakehä on aerosoli. Monesti erotetaan aerosolihiukkaset omaksi teemakseen, mutta tällöin pitäisi puhua ”aerosolihiukkasista” eikä pelkästään aerosoleista, jotka pitävät myös kaasut mukanaan.

Merkittävimmät ilmansaasteet ovat aerosolihiukkaset (joita on monenlaisia ja monesta lähteestä), ja lisäksi maanpinnan tasolla oleva otsoni sekä muut hivenkaasut kuten typen oksidit, rikkidioksidi ja hiilimonoksidi.

Vaikka Suomessa ilmansuojelu on kansainvälisesti katsoen hyvällä mallilla, ei itsetyytyväisyyteen ole syytä. Pienhiukkasten arvioidaan aiheuttavan Suomessakin pitkälti toista tuhatta ylimääräistä kuolemantapausta vuosittain.

Ilmansaasteet ovat erityisen kansainvälinen aihe. Kulkeutuvathan ne pahimmillaan ympäri maapallon ja vaikuttavat kaikkien meidän terveyteen ja ympäristöön.

Mielenkiintoisen linkin tuo ilmansaasteiden rooli ilmastonmuutokseen. Lähtökohtaisesti ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos johtuu ilmansaasteista, erityisesti hiilidioksidista. Jotkut ilmasaasteet saattavat vaikuttaa ilmastoon viilenevästi (lähinnä pienhiukkaset) ja tämä tuo haasteen poliittiseen päätöksentekoon.

Mitä Dohan ilmastoneuvotteluissa tapahtuu?

YK:n ilmastokokous pidetään alkaneen kahden viikon aikana öljy- ja kaasuvaroiltaan rikkaassa Qatarissa. Maassa, jonka kansalaisten hiilijalanjälki on noin kolme kertaa Suomen kansalaisen vastaava. Huiman suuri siis!

Qatarissa energiaa kuluu runsaasti jäähdytykseen ja makean veden tuottamiseen merivedestä. Kun kansalaisille sekä vesi että sähkö on ilmaista, ei suurta insentiiviä säästävämpään elämäntapaan synny.

Qatarin Dohaan odotetaan yli 15 000 osallistujaa lähes 200 maasta. Mikä mahtaa olla kokouksen itsensä hiilijalanjälki? The Telegraph arvioi, että hiiltä tuotetaan ainakin 25000 tonnia. Tämä syntyy delegaattien lennoista sekä kahden viikon oleskelusta Qatarissa. 

Monet delegaatiot toki kompensoivat hiilipäästönsä.

Dohan tavoite on vaativa ja välttämätön. Kyoton protokolla solmittiin 1997 ja se sitoo kehittyneet maat leikkaamaan hiilidioksidipäästöjään. Vaikkei se olekaan ollut erityisen menestyksekäs sopimus, on se silti ainoa kansainvälinen ilmastosopimus. Kyoton sopimus tulee katkolle vuoden lopussa ja tarvitsee välttämättömästi jatkon.

Kyoton sopimus sitoo kehittyneitä maita ja ilman sopimuksen jatkoa on mahdotonta kuvitella kehittyvien talouksien tulevan aktiivisesti vähennystyöhön mukaan. Ainakin EU, Australia, Norja, Sveitsi, Lichtenstein, Kroatia, Ukraina ja Islanti ovat ilmaisseet mukanaolonsa Kyoton jatkossa. Tämän pitäisi olla riittävää sitomaan myös merkittävimmät kehittyvät taloudet.

Toinen sopimuskausi tulee olemaan 2012-2020. Sopimuksen sisältöä ei tietenkään vielä tiedetä, mutta EU tullee sitoutumaan 20% vähennykseen vuoden 1990 tasosta vuoteen 2020 mennessä.

USA:n rooli tulee jälleen kerran olemaan merkittävä. Obama on juuri nostanut suosiotaan Sandy-hirmumyrskyn jälkihoidossa ja nämä sään ääri-ilmiöt ovat huolestuttavia merkkejä riippumatta siitä mikä ilmastomuutoksen osuus täsmälleen ottaen on.

Onko Obamalla halua ja mahdollisuuksia saada USA sitoutumaan yhteisiin tavoitteisiin? Tämä vaikuttaa ainakin Kiinan halukkuuteen tulla mukaan vähennyssopimuksiin. Kiinan päästöt per capita ovat jo EU:n tasolla ja Kiina kokonaisuudessaan on suurin hiilidioksidin päästäjä.

Asialla on tietysti taloudelliset ulottuvuutensa. Tämä kaikki maksaa ja erityisesti kehittyneiden maiden on oltava valmiita myös konkreettisiin maksuihin. Jo Kööpenhaminassa sovittiin 100 miljardin dollarin vuotuisista investoinneista ilmastorahastoihin vuodesta 2020 lähtien. Dohassa valtioiden on tarkoitus keskustella kuinka rahat kerätään rahastoon ja kuinka niitä jaetaan. Tämäkään ei tule olemaan helppoa.