曹渊,彭杰,王瑞峰,刘锟*,高晓明

(1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031;2 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230031)

0 引言

光吸收性气溶胶通过吸收和散射太阳辐射直接影响全球气候,同时会通过与云的相互作用间接影响全球气候[1,2]。由于当前对气溶胶的来源、成分、时空分布等认识不清晰,使得气溶胶对全球辐射强迫的估算具有非常大的不确定性。目前气溶胶的总辐射强迫估算值为-0.9 W·m-2,该值的不确定性(-1.9～-0.1 W·m-2)与估算值基本相当[3]。光吸收性气溶胶主要包含碳质气溶胶和矿物粉尘[4],其对全球辐射强迫的影响仅次于CO2(1.56 W·m-2),与CH4(0.47 W·m-2)相当[5-7]。光吸收性气溶胶通过在太阳辐射到达地球表面之前对其进行吸收,加热了大气层并进而冷却了地球表面。气溶胶的光吸收特性对于气溶胶的单次散射反照度的计算及光学厚度的计算具有重要意义,因而准确测量气溶胶的光吸收特性至关重要[8]。

气溶胶光吸收特性一直以来是一个非常难以准确测量的参量,它的测量方法主要包含基于滤膜的非原位测量方法和原位测量方法[4]。基于滤膜的非原位测量方法的原理是通过将气溶胶粒子沉积在滤膜上,测量气溶胶粒子沉积前后光强的变化来实现气溶胶光吸收的测量。基于滤膜的方法测量气溶胶光吸收特性的仪器主要有黑碳仪、粒子烟灰吸收光度计、以及多角度吸收光度计。目前这种技术应用较为广泛,其优点是结构简单、成本低廉、对气体吸收不敏感。……