环境学院胡敏课题组在PNAS上发文提醒黑碳对雾霾
来源:导弹网 发表于2019-07-04 22:50:27 编辑:吴秀波
摘要: 在咱们的日子中,随处可见因为焚烧所发生的黑碳,如工厂烟囱、柴油车尾气管、点着的生日蜡烛上方常常能见到许多黑烟,便是其间包括的不计其数个小

  在咱们的日子中,随处可见因为焚烧所发生的黑碳,如工厂烟囱、柴油车尾气管、点着的生日蜡烛上方常常能见到许多黑烟,便是其间包括的不计其数个小到10纳米、大到100微米的黑碳所造成的。这些黑碳虽小,却有极强的光谱吸光性,是辐射逼迫仅次于CO2的关键性温室物质,对全球气候改变有至关重要的影响。现在,黑碳的增温效果现已被世界公认,但不同研讨对其详细辐射逼迫的预算一向存在着巨大的差异,使得黑碳成为气候改变研讨范畴中最具争议的部分和最大的不确定性来历。

  最近,由北京大学胡敏教授和美国德州农机大学的张人一教授领导的一个世界研讨小组规划了一种新的“准实践”大气烟雾箱,可以很好地模仿黑碳排放到大气后的粒径、描摹和吸光性质随时刻的改变。根据这种办法,研讨团队辨认出了黑碳在大气中发生性质演化的两个阶段(见下图):榜首个阶段,大气中的低挥发性有机物凝聚到从发动机、烟囱中“新鲜出炉”的黑碳上,使黑碳的形状从起先的相似“枝杈”状的链式结构变为细密的近球形结构。在这个阶段,黑碳的吸光才能改变不明显。第二个阶段,低挥发性有机物继续一层层地包裹在已变为球型的黑碳外表。此刻,外部包裹的有机物好像“凹透镜”相同,将光集合到中心被包裹的黑碳上,使黑碳的吸光才能极大增强(最高增强至刚排放黑碳的2.4倍)。

  黑碳的粒径、描摹、吸光性及辐射逼迫在大气中的演化进程

  研讨进一步发现,大气中较高的污染物浓度加快了黑碳性质的转化。使用“准实践”大气烟雾箱,研讨团队初次定量了在不同城市大气条件下黑碳性质改变的时刻尺度。在美国休斯顿,这个进程可能要继续数天左右,而在较为污染的北京区域,黑碳在两个阶段别离只需要2-3小时左右。这样快速的转化不只增强了污染区域黑碳的辐射逼迫,也使得边界层更简单因高吸光才能的黑碳而变得安稳,然后导致愈加频频的重度雾霾迸发。

  该效果根据北京大学环境模仿与污染操控国家重点实验室在校园内长时间运转“城市大气环境定位观测站”,取得了大气化学研讨团队中邵敏教授、曾立民教授等研讨组的支撑和帮忙。效果是课题组博士后彭剑飞博士论文作业的一部分,国家“青年千人方案”当选者郭松研讨员也是文章的一起榜首作者。该研讨取得国家自然科学基金和科技部973项目资金支撑,效果于2019年4月19日宣布在美国闻名科学期刊《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of the Sciences?of?the United States of America,缩写PNAS)上。在PNAS的同一期上,美国闻名大气化学家、美国国家科学院院士Veerabhadran Ramanathan以“Convergence on climate warming by black carbon aerosols(黑碳气溶胶气候变暖效应研讨的收敛)”为题宣布了针对本效果的一篇谈论,高度评价此效果“弥合了对黑碳气候效应观测和模型模仿研讨之间的2-3倍的距离”“使科学界对黑碳气候效应的知道愈加趋于共同”。

  修改:山石

  

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