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中美科研团队揭示黑碳对雾霾和气候变化作用机制

发布者:低碳中心发布时间:2016-05-16浏览次数:10

      由北京大学和美国德州农机大学专家组成的科研团队近日公布一项新的研究成果,揭示了黑碳对雾霾和气候变化的作用机制,加深了科学界对黑碳气候效应的认识。

  生活中因燃烧产生的黑碳随处可见,如工厂烟囱、柴油车尾气管、点燃的生日蜡烛上方都能见到很多黑烟,其实就是当中包含的成千上万个小到10纳米、大到100微米的黑碳所致。这些黑碳虽小,却有极强的光谱吸光性,是关键性温室物质,对全球气候变化有着重要影响。据悉,尽管目前黑碳的增温作用已被世界公认,但不同研究对其具体辐射强迫的估算一直存在巨大差异,使黑碳成为气候变化研究领域中最具争议部分和不确定性来源。

  为此,由北京大学环境科学与工程学院胡敏教授和美国德州农机大学的张人一教授领导的国际研究小组设计了一种新的大气烟雾箱,能够很好地模拟黑碳排放到大气后的粒径、形貌和吸光性质随时间的变化。

  基于这种方法,研究团队识别出了黑碳在大气中发生性质演变的两个阶段。据观测,当低挥发性有机物一层层包裹在已变为球形的表面,黑碳的吸光能力就得到极大增强,最高可增强至刚排放黑碳的2.4倍。

  研究还进一步发现,大气中较高的污染物浓度加速了黑碳性质的转化。应用大气烟雾箱,专家首次定量了在不同城市大气条件下黑碳性质变化的时间尺度,并发现快速的转化不仅增强了污染地区黑碳的辐射强迫,也使得边界层更容易因高吸光能力的黑碳而变得稳定,从而导致更加频繁的重度雾霾爆发。

  据悉,这项成果近期发表于美国知名科学期刊《美国国家科学院院刊》。美国大气化学专家高度评价此成果是“弥合了对黑碳气候效应观测和模型模拟研究之间的两到三倍的鸿沟”,“使科学界对黑碳气候效应的认识更加趋于一致”。