第七届青年地学论坛

本文通过结合现场测量，实验室实验和模型模拟，发现黑碳（BC）颗粒在驱动区域霾的形成和趋势方面的显著影响和作用。首先，基于中国长期测量的分析表明，近几年随着大气中二氧化硫浓度显著降低，重污染事件的发生频率下降，但中度雾霾事件发生频次并没有减少的趋势。室内烟雾箱模拟表明，即使在低SO₂和较低或中等相对湿度（30-40%）水平下，且在NO₂和NH₃的情况下，新鲜排放的BC颗粒上也可发生硫酸盐的快速生成。基于类似一维模型的假设，将实验室结果参数化并进行外场硫酸盐的估算，发现BC表面NO₂氧化SO₂的非均相硫酸盐生成可以分别解释约90-100％和30-50％中度霾和中度霾期间硫酸盐的生成。利用辐射传输模型进行模拟，发现该BC表面非均相硫酸盐的形成将会加剧黑碳对大气的增温和地表冷却作用，而对大气层的辐射强迫改变则很小，表明黑碳因老化产生的冷却效应与增暖效应可几乎抵消。该项研究揭示了 BC表面的非均相化学过程驱动了雾霾的发展，有助于解释中国近几年大力减排SO₂情境下区域雾霾的变化趋势，而仅减排SO₂不足以减轻中度雾霾的发生频次。该研究也表明在模拟和评估区域雾霾影响时需精确参数化BC的化学过程和辐射特性的重要性。
 

黑碳气溶胶,硫酸盐,烟雾箱,雾霾,辐射强迫