逆流虛擬撞擊器與氣溶膠質(zhì)譜儀的融合有助于解決霧凝結(jié)核難題

記者從中科院廣州地球化學(xué)所獲悉，該所有機(jī)地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室畢新慧研究團(tuán)隊(duì)在霧滴凝結(jié)核研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究日前發(fā)表在《地球物理研究》。

據(jù)悉，該研究團(tuán)隊(duì)在國際上率先使用地用逆流虛擬撞擊器—單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀的聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)了對單個(gè)活性霧滴顆粒的在線分析，解決了在地面無法直接觀測霧凝結(jié)核的難題。研究分析了廣州市春季典型霧過程中的1305個(gè)霧滴殘余顆粒，首次發(fā)現(xiàn)黑碳顆粒可以作為活性霧滴的重要凝結(jié)核，在霧滴殘余顆粒數(shù)中的占比高達(dá)68%。而以往研究認(rèn)為黑碳顆粒的吸濕性較弱，對于云霧形成的貢獻(xiàn)十分有限。

該研究認(rèn)為，在城市大氣中當(dāng)黑碳顆粒快速老化與二次氣溶膠組分形成內(nèi)混結(jié)構(gòu)后，其吸濕性有可能大幅增強(qiáng)，使得黑碳顆粒能夠成為霧滴的重要凝結(jié)核。同時(shí)，霧滴的形成加快了黑碳顆粒與硝酸鹽的內(nèi)混，這主要是因?yàn)槌鞘写髿庵衅囄矚馀欧诺拇罅康趸衔锏惹绑w物，其濃度遠(yuǎn)高于硫酸鹽的前體物二氧化硫。

研究結(jié)果還表明硫酸鹽的形成是黑碳顆粒的主要老化機(jī)制。發(fā)現(xiàn)有機(jī)物和銨根在霧滴殘余顆粒中的比重極低，對于霧滴形成的貢獻(xiàn)并不顯著。霧過程對有機(jī)胺形成的促進(jìn)作用主要是體現(xiàn)在霧間隙顆粒上，而并非活性霧滴中。云和霧的形成過程相類似，因此，該研究對于認(rèn)識氣溶膠成云機(jī)制以及模型預(yù)測其間接氣候效應(yīng)具有重要的參考價(jià)值。