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研究揭示青藏高原东南边缘棕碳气溶胶吸光性以二次形成贡献为主
时间:2019-07-23 来源: 作者: 点击:
   棕碳是一类具有吸光性质的有机气溶胶,其对碳气溶胶的吸光性可贡献~20-40%,产生+0.1+0.6 W/m2的辐射强迫,从而影响气候效应。青藏高原被称为“第三极”,为东亚、东南亚和南亚许多大河流发源地。青藏高原冰川呈现退缩趋势,吸光性碳气溶胶是其影响因素之一。与黑碳相比,棕碳气溶胶具有更加复杂的化学组成和来源。因此,了解棕碳气溶胶的吸光性对于评估青藏高原气候效应具有重要意义。 

  由于棕碳气溶胶化学组成的复杂性,目前很难区分其一次排放和二次形成所造成的吸光大小。中国科学院地球环境研究所联合国内外多家研究机构和大学于20183-5月在青藏高原东南边缘开展了一系列颗粒物和气体的高精度在线观测。研究人员通过开发黑碳示踪法结合统计学方法,首次将棕碳气溶胶二次形成造成的吸光性从碳气溶胶吸光性中区分出来。发现青藏高原东南边缘棕碳吸光性以二次形成为主,占棕碳总吸收的68-91%。早晨太阳出来后,光化学反应使二次棕碳快速生成造成其吸光性增加;但随着氧化环境的增强,二次棕碳呈现光漂白过程,其吸光性降低。通过浓度权重轨迹模型结合火点图分析发现,缅甸北部和中缅边境是二次棕碳气溶胶的主要来源;基于辐射公式计算获得二次棕碳气溶胶在波长370-880 nm范围可达79 W/g,占棕碳总辐射效率的75%TUV辐射模型表明二次棕碳吸收在近紫外(370-400 nm)可造成NO2光解速率减少4%,从而影响该地区的大气光化学。 

  该项成果已发表在《Geophysical Research Letters》期刊上。本研究得到了国家自然科学基金(418773914166114402041877404)和中科院青年创新促进会的资助。 

  Wang, Q., Han, Y., Ye, J., Liu, S., Pongpiachan, S., Zhang, N., Han, Y., Tian, J., Wu, C., Long, X., Zhang, Q., Zhang, W., Zhao, Z., and Cao, J.: High Contribution of Secondary Brown Carbon to Aerosol Light Absorption in the Southeastern Margin of Tibetan Plateau, Geophysical Research Letters, 10.1029/2019gl082731, 2019. 

论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL082731

  1. 二次棕碳吸收的日内变化以及与氧化剂Ox的关系。 (王启元)

 
 
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