为探讨西安冬季不同大气污染状况(污染天和清洁天)大气细粒子(PM2.5)及其一次棕碳(BrCpri)和二次棕碳(BrCsec)的光学特征及辐射效应,开展了高分辨率多波段光学参数观测,获得PM2.5多波段光学吸收系数(babs),通过进一步数据分析得到BrCpri和BrCsec的光谱依赖指数(AAE)及其相对黑碳(BC)的辐射强迫.结果显示,污染天时段370nm光学吸收(babs(370))和880nm光学吸收(babs(880))均值分别为(733±311)Mm-1和(185±80)Mm-1,分别高出清洁天约5.9倍和6.2倍.清洁天PM2.5的AAE1.08～2.09,变化幅度大于污染天(1.28～1.79).清洁天棕碳光学吸收(babs(BrC))在370nm波长对总吸收占比高于污染天,均超过30％.一次棕碳光学吸收(babs(BrCpri))在清洁天和污染天均对babs(BrC)呈现高贡献,占比范围分别为76％～86％和82％～91％,说明一次排放仍然是造成西安冬季污染的重要原因.清洁天BrC、BrCpri和BrCsec的AAE均值分别为4.42、4.31和4.78,均高于污染天,说明清洁天粒子等效直径相对较小,老化程度较高导致BrC的高光谱依赖性.babs(BrCsec)日间变化表明污染天凌晨高湿条件下的液相反应可能是BrCsec形成的主要机制,比清洁天更为强烈,而污染天日间BrCsec受光漂白的影响较大.最后估算了BrCpri和BrCsec的辐射强迫效应,在紫外波段(300～400nm),污染天BrCpri和BrCsec相对BC的辐射强迫分别为62％和16％,而清洁天分别为59％和23％,表明BrCpri和BrCsec在西安冬季的辐射强迫效应不容忽视.

西安;棕碳;光学吸收;辐射强迫

屈垚;刘卉昆;周岳;张勇;时迎强;师菊莲;王楠;朱崇抒

中国科学院地球环境研究所,黄土与第四纪地质国家重点实验室,中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室,陕西 西安 710061;陕西关中平原区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站,陕西 西安 710061;西安地球环境创新研究院,陕西 西安 710061

中国环境科学

[1]屈垚;刘卉昆;周岳;张勇;时迎强;师菊莲;王楠;朱崇抒-.西安冬季大气棕碳光学特征及辐射强迫)[J].中国环境科学,2022(10):4486-4493

BrCpri,BrCsec,babs,370nm,880nm,AAE1

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