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安光所大气黑碳气溶胶光化学老化光吸收增强研究获进展

来源: /  作者:   时间: 2018/12/11 16:31:24

  近日,安光所张为俊研究员课题组在大气黑碳气溶胶光化学老化的光吸收增强研究方面取得新进展,相关研究成果发表于欧洲地球科学协会(EGU)出版的Atmospheric Chemistry and Physics(一区)上。

  不同Ox浓度下,Eabs和w的相关关系,以及算法反演得到的壳层厚度(Dshell)和壳层的复折射率虚部(kshell)

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  大气中的黑碳(Black Carbon,BC)主要来源于化石燃料和生物质等不完全燃烧。BC是大气气溶胶中最大的光吸收体,对气候系统的辐射平衡有重要的影响。排放到大气中的BC会经历复杂的老化过程,如与其他气溶胶粒子的碰并、蒸汽在表面的凝结和大气化学氧化等。包裹后的BC,由于透镜效应,其光吸收会得到增强(增强因子为Eabs,BC包裹后与包裹前的光吸收之比)。复杂的大气老化过程和多变的排放源,使得BC光吸收增强的机制仍存在争议。

  课题组赵卫雄研究员、徐学哲助理研究员等人利用自主研制的宽带腔增强反照率光谱仪与热扩散管联用测量了寿县地区PM2.5的光学特性(Eabs和单次散射反照率(w)),使用Ox(臭氧和二氧化氮之和)作为大气光化学老化指示物,分析光化学老化对Eabs和w的影响。研究发现:

  (1)BC的光吸收增强依赖于壳层的厚度和壳层的光吸收能力。

  (2)在高氧化条件下,壳层的光吸收会增强。该研究加深了大气老化过程影响BC光吸收增强的认识。

  该研究工作得到国家自然科学基金,安徽省杰出青年科学基金,中科院青年创新促会和公益性行业(气象)科研专项项目资助。

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