朱晟男,李铸杰,马嫣,戈逸峰,郑军∗

(1南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心,江苏 南京 210044;2广东省突发事件预警信息发布中心,广东 广州 510080)

0 引 言

近年来,越来越多的研究表明,部分有机碳(Organic carbon,OC)在近紫外-可见光波段具有吸光特性,且其吸光能力具有明显的波长依赖性,即随波长增大,吸光能力减弱,这类有机碳被统称为棕碳(Brown carbon,BrC)[1−3]。黑碳(Black carbon,BC)吸光能力强,受波长变化影响较弱[4],BrC吸光能力虽然弱于BC[5],但由于其在颗粒物中占比显著高于BC,是不可忽略的具有吸光能力的碳质气溶胶组分,对其光学性质的探索已然成为目前国际上的研究热点之一。已有研究表明BrC主要成分为焦油类物质[6],类腐殖质物质(Humic-like substances,HULIS)[7,8]和其它具有吸光能力的有机碳质气溶胶[9]。BrC来源主要有化石燃料和生物质不完全燃烧产生的一次排放[10−13]。除此之外,部分研究还发现大气化学过程也是BrC的重要来源[14,15]。由于BrC来源复杂,不同来源BrC的分子结构也有所不同,化学组分多样,以及当前对于BrC的研究和认识极为有限,对于BrC光学特性的探究显得尤为紧迫。

IPCC第五次评估报告指出,当前对于气溶胶辐射效应的研究仍然存在极大的不确定性[16]。由于BrC同时具有光吸收和散射能力,故其对气候变化具有直接辐射强迫作用。目前大多气候模型仅仅考虑OC的光散射作用,忽略其光吸收作用,只将BC的光吸收纳入模型考虑[17]。Alexander等[18]认为要想对气溶胶直接辐射效应进行正确评估,需要将OC的吸收和散射效应纳入模型考虑。……