合肥研究院在大氣氣溶膠光學(xué)特性研究方面取得新進(jìn)展

　　中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員張為俊課題組在大氣氣溶膠光學(xué)特性研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究工作以O(shè)ptical properties of atmospheric fine particles near Beijing during the HOPE-J3A campaign 為題目發(fā)表于歐洲地球科學(xué)協(xié)會(huì)（EGU）出版的Atmospheric Chemistry and Physics 雜志上（Atmos. Chem. Phys., 16, 6421-6439, 2016）。

　　課題組副研究員趙衛(wèi)雄、博士生徐學(xué)哲等人通過對(duì)2014年冬季北京地區(qū)大氣細(xì)粒子（PM1.0）光學(xué)特性的外場觀測研究發(fā)現(xiàn)，在灰霾形成、發(fā)展和消失過程中，氣溶膠光學(xué)特性存在明顯的變化特征。有機(jī)氣溶膠對(duì)大氣消光的貢獻(xiàn)最大（52%），當(dāng)污染程度增加時(shí)，無機(jī)物（尤其是硝酸鹽）對(duì)大氣消光的貢獻(xiàn)增加。盡管黑碳質(zhì)量濃度僅占PM1.0的4%，但由于其吸收較強(qiáng)，且在經(jīng)歷大氣老化過程后，吸收進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)大氣細(xì)粒子消光的貢獻(xiàn)高達(dá)17%。黑碳?xì)馊苣z的等效質(zhì)量吸收效率（MAE）與OC/EC之比的高度相關(guān)性表明，在470nm波長處，二次有機(jī)氣溶膠對(duì)PM1.0吸收的貢獻(xiàn)不可忽略。

　　該研究中使用的光學(xué)特性測量儀器為課題組自主研發(fā)的“氣溶膠單次散射反照率光譜儀”（中科院科研裝備研制項(xiàng)目資助）。該裝置首次將寬帶腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)與積分球相結(jié)合，能夠原位、同步測量氣溶膠的散射和消光系數(shù)，進(jìn)而獲得氣溶膠的吸收系數(shù)和單次散射反照率；結(jié)合粒譜分布的測量，可快速獲得氣溶膠的復(fù)折射率。它利用寬帶腔增強(qiáng)吸收光譜測量消光系數(shù)，可以有效排除氣體背景吸收的干擾；并且利用積分球收集散射光，前后向散射截止角減小到1.2º，趨于理想的濁度計(jì)，提高了散射系數(shù)測量的準(zhǔn)確性。儀器相關(guān)工作發(fā)表于Anal. Chem.,（ 85, 2260–2268, 2013）和Atmos. Meas. Tech.,（7, 2551–2566, 2014）上。

　　該研究工作受國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、安徽省杰出青年科學(xué)基金、中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目以及公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)項(xiàng)目資助。

圖：一次灰霾事件過程中氣溶膠光學(xué)特性及粒譜分布的變化