逆流虛擬撞擊器與氣溶膠質譜儀的融合有助于解決霧凝結核難題

記者從中科院廣州地球化學所獲悉，該所有機地球化學國家重點實驗室畢新慧研究團隊在霧滴凝結核研究方面取得新進展。相關研究日前發表在《地球物理研究》。

據悉，該研究團隊在國際上率先使用地用逆流虛擬撞擊器—單顆粒氣溶膠質譜儀的聯用，實現了對單個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核的難題。研究分析了廣州市春季典型霧過程中的1305個霧滴殘余顆粒，首次發現黑碳顆粒可以作為活性霧滴的重要凝結核，在霧滴殘余顆粒數中的占比高達68%。而以往研究認為黑碳顆粒的吸濕性較弱，對于云霧形成的貢獻十分有限。

該研究認為，在城市大氣中當黑碳顆粒快速老化與二次氣溶膠組分形成內混結構后，其吸濕性有可能大幅增強，使得黑碳顆粒能夠成為霧滴的重要凝結核。同時，霧滴的形成加快了黑碳顆粒與硝酸鹽的內混，這主要是因為城市大氣中汽車尾氣排放的大量氮氧化合物等前體物，其濃度遠高于硫酸鹽的前體物二氧化硫。

研究結果還表明硫酸鹽的形成是黑碳顆粒的主要老化機制。發現有機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并不顯著。霧過程對有機胺形成的促進作用主要是體現在霧間隙顆粒上，而并非活性霧滴中。云和霧的形成過程相類似，因此，該研究對于認識氣溶膠成云機制以及模型預測其間接氣候效應具有重要的參考價值。