由北京大學(xué)和美國德州農(nóng)機(jī)大學(xué)專家組成的科研團(tuán)隊近日公布一項新的研究成果，揭示了黑碳對霧霾和氣候變化的作用機(jī)制，加深了科學(xué)界對黑碳?xì)夂蛐?yīng)的認(rèn)識。

生活中因燃燒產(chǎn)生的黑碳隨處可見，如工廠煙囪、柴油車尾氣管、點燃的生日蠟燭上方都能見到很多黑煙，其實就是當(dāng)中包含的成千上萬個小到10納米、大到100微米的黑碳所致。這些黑碳雖小，卻有極強(qiáng)的光譜吸光性，是關(guān)鍵性溫室物質(zhì)，對全球氣候變化有著重要影響。據(jù)悉，盡管目前黑碳的增溫作用已被世界公認(rèn)，但不同研究對其具體輻射強(qiáng)迫的估算一直存在巨大差異，使黑碳成為氣候變化研究領(lǐng)域中最具爭議部分和不確定性來源。

為此，由北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院胡敏教授和美國德州農(nóng)機(jī)大學(xué)的張人一教授領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組設(shè)計了一種新的大氣煙霧箱，能夠很好地模擬黑碳排放到大氣后的粒徑、形貌和吸光性質(zhì)隨時間的變化。

基于這種方法，研究團(tuán)隊識別出了黑碳在大氣中發(fā)生性質(zhì)演變的兩個階段。據(jù)觀測，當(dāng)?shù)蛽]發(fā)性有機(jī)物一層層包裹在已變?yōu)榍蛐蔚谋砻?，黑碳的吸光能力就得到極大增強(qiáng)，最高可增強(qiáng)至剛排放黑碳的2.4倍。

研究還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，大氣中較高的污染物濃度加速了黑碳性質(zhì)的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用大氣煙霧箱，專家首次定量了在不同城市大氣條件下黑碳性質(zhì)變化的時間尺度，并發(fā)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)化不僅增強(qiáng)了污染地區(qū)黑碳的輻射強(qiáng)迫，也使得邊界層更容易因高吸光能力的黑碳而變得穩(wěn)定，從而導(dǎo)致更加頻繁的重度霧霾爆發(fā)。

據(jù)悉，這項成果近期發(fā)表于美國知名科學(xué)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》。美國大氣化學(xué)專家高度評價此成果是“彌合了對黑碳?xì)夂蛐?yīng)觀測和模型模擬研究之間的兩到三倍的鴻溝”，“使科學(xué)界對黑碳?xì)夂蛐?yīng)的認(rèn)識更加趨于一致”。