南京大学符淙斌院士团队最新成果揭示超大城市重霾污染中黑碳气溶胶的“穹顶效应”

以PM_2.5为主要特征污染物的大气复合污染问题是当前困扰我国的重大环境挑战。最近我校气候与全球变化研究院、大气科学学院符淙斌院士团队丁爱军研究组在地球科学著名期刊《Geophysical Research Letters》发表最新研究成果，揭示了大气中黑碳气溶胶的“穹顶效应（Dome effect）”是加剧超大城市空气污染污染的重要因素。

2013年12月，我国东部地区爆发影响范围大且持续时间较长的重霾事件，引起公众和媒体的广泛关注。针对此次重污染事件，研究组基于外场观测结合计算机模拟，深入研究并定量揭示了黑碳气溶胶在污染事件发生、发展过程中对污染气象条件的影响及其双向反馈机制，发现黑碳可因其对可见光的强吸收作用冷却地表并加热1-2公里高度的大气，导致大气边界层（混合层）的发展受到抑制，使得城市污染排放被限制在更低高度，从而显著加剧城市污染。研究同时指出，该机制不仅出现在我国超大城市，对于国外一些黑碳排放相对较高城市（例如新德里、墨西哥城、巴黎等）空气污染事件的形成也有重要影响。

基于该项发现，研究团队特别指出在我国当前治理大气复合污染过程中，需要“抓住主要矛盾”，针对像黑碳气溶胶这样具有“四两拨千斤”作用的污染物的排放实施更严格的控制；同时也指出，由于黑碳气溶胶是当前影响全球变暖的重要短寿命气候强迫因子，国内外超大城市有关减排对策的实施将会同时对缓解全球变暖有重要贡献。

冬季灰霾期间黑碳加剧超大城市局地空气污染的概念图

该项研究成果于2016年3月发表于《地球物理学研究快报》 (Geophysical Research Letters, 2016, doi: 10.1002/2016GL067745）。4月5日美国著名老牌（1926年创建）科学新闻类杂志《Science News》地球科学专栏作家Thomas Sumner在该杂志撰文对该项成果进行了重点报道，随后MSN、Oxford Virtual等媒体也予以报道和转载。

据悉，该项工作是在相关团队针对2012年6月南京“黄泥天”形成机制研究基础上的进一步深入，也是南京大学-赫尔辛基大学大气与地球系统科学（教育部）国际合作联合实验室成立后多方合作的一项重要成果。丁爱军与助理研究员黄昕为论文共同第一作者。该项研究工作得到了国家优秀青年基金、江苏省自然科学基金杰出青年基金、国家自然科学基金“中国大气复合污染的成因与应对机制的基础研究”重大研究计划重点项目和江苏省气候变化协同创新中心的资助。

文章链接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL067745/full

美国《Science News》相关报道链接：

https://www.sciencenews.org/article/dome-effect-leaves-chinese-megacities-under-thick-haze

（大气科学学院 科学技术处）