科学岛团队在大气棕碳气溶胶光谱特性研究方面取得新进展

近日，中科院合肥物质院安光所张为俊研究员团队在大气棕碳气溶胶光谱特性研究方面取得新进展，相关研究成果以“木材热解一次棕碳的宽光谱特征及辐射效应”为题在线发表于爱思唯尔(Elsevier)出版的Science of the Total Environment上。
 
　　棕碳(Brown Carbon)是一类重要的吸光性含碳气溶胶，在近紫外到可见光范围内的吸光能力随波长变短迅速增强，对区域乃至全球的气候和辐射平衡具有显著影响。大气中棕碳气溶胶的来源复杂，包括一次直接排放和二次氧化生成，其中生物质燃烧是一次棕碳的重要排放源。受限于测量方法和手段，当前生物质燃烧棕碳的光谱特性的认识不足，导致其辐射强迫评估存在较大不确定性。
 
　　团队赵卫雄研究员和刘芊芊博士等人利用自主研制的四波长宽带腔增强反照率光谱原位测量系统在线测量了不同类型木材热解排放棕碳的光谱特性(消光系数、散射系数、吸收系数，以及单次散射反照率(SSA))，气溶胶在生物质热解过程中的变化特征可以用光学参数来解释。基于多波长在线测量参数，发展了SSA光谱反演方法，获得了一次棕碳在300-700 nm范围内的宽光谱特性，并用于气溶胶直接辐射强迫的评估。结果表明，在近紫外波段，SSA降低35%将会导致一次棕碳的地面直接辐射强迫减少46%。本研究强调了SSA光谱特性在棕碳辐射强迫评估中的重要性，对气溶胶气候效应的准确评估具有重要的科学意义。
 
　　该研究工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、合肥物质科学研究院院长基金和中科院青年创新促进会的资助。

生物质热解棕碳气溶胶的消光系数、散射系数、吸收系数和SSA的光谱特性

棕碳气溶胶在不同反照率表面的直接辐射强迫