地环所研究揭示热带海洋季风区吸光性碳气溶胶的光学特征、来源及辐射效应
【发布时间：2021年01月05日
】【来源：中科院地球环境研究所】
吸光性碳气溶胶是含碳气溶胶的重要组成部分，能够吸收太阳光从而造成全球气候变暖。吸光性碳气溶胶包括黑碳和棕碳两大种类。黑碳被认为是继二氧化碳之后最大的人为短期气候变暖因子。棕碳是近年来发现的吸光性有机物，在近紫外具有较强的吸光作用。因此，吸光性碳气溶胶是重要的区域与全球尺度上的大气加热物质。由于吸光性碳气溶胶的光学属性与其来源密切相关。然而，从复杂的大气环境中区分不同来源的吸光性碳气溶胶仍然是一件具有挑战的工作。
最近，中国科学院地球环境研究所王启元副研究员等拓展了受体源解析模型在含碳气溶胶光学属性方面的应用，利用多波段吸收吸收与化学组分获得了热带海洋季风区吸光性碳气溶胶的光学特征、来源及辐射效应。研究结果表明，生物质燃烧源和船舶排放是三亚地区颗粒物吸光系数的主要贡献者。不同排放源的吸收Angstrom指数表明，船舶和机动车排放的吸光性碳气溶胶主要是黑碳，而生物质燃烧源则包含黑碳和棕碳。不同排放源的吸收横截面（MAC）表明，船舶排放黑碳的吸光能力强于生物质燃烧和机动车排放产生的黑碳。生物质燃烧排放棕碳的MAC小于黑碳，并且高度依赖于波长的大小。进一步，辐射效应评估表明，生物质燃烧与船舶源吸光性碳气溶胶在大气中产生的辐射与加热能力相当。该研究为认识不同排放源产生的吸光性碳气溶胶的光学属性提供了深入理解，同时强调了更应该注意船舶排放吸光性碳气溶胶产生的辐射效应。
该研究得到中国科学院战略性先导科技专项（B类），中国科学院青年创新促进会，海南省自然科学基金高层次人才项目，三亚市院地合作项目的联合资助，相关成果发表在《Atmospheric Chemistry and Physics》期刊上。
详见：Wang, Q., Liu, H., Wang, P., Dai, W., Zhang, T., Zhao, Y., Tian, J., Zhang, W., Han, Y. and Cao, J.: Optical source apportionment and radiative effect of light-absorbing carbonaceous aerosols in a tropical marine monsoon climate zone: the importance of ship emissions, Atmospheric Chemistry and Physics, 20(24), 15537–15549, 2020.
文章链接：https://doi.org/10.5194/acp-20-15537-2020
图1. 不同源黑碳和棕碳的质量吸收横截面（MAC）随波长的分布。
图2. 生物质燃烧、船舶排放以及机动车排放吸光性碳气溶胶产生的辐射效应。
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