大氣氣溶膠在水汽過飽和環境中的核化活性研究

《大氣氣溶膠在水汽過飽和環境中的核化活性研究》是依託復旦大學，由成天濤擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：大氣氣溶膠在水汽過飽和環境中的核化活性研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：成天濤

項目摘要

大氣氣溶膠在水汽過飽和環境中常活化成為雲凝結核CCN，對雲物理過程及間接輻射強迫產生重要影響，氣溶膠的CCN活性及其影響因子目前尚不被完全了解。本項目利用連續的線上觀測數據，研究大氣氣溶膠的數濃度、粒子大小、化學組成等對粒子CCN活化的作用機制，對比分析氣溶膠特性的相對影響貢獻。利用氣溶膠化學元素和可溶性離子組成、痕量氣體等的高時間分辨觀測資料，分析氣溶膠化學組成對粒子CCN活性的影響，詳細研究顆粒表面非均相化學反應過程在氣溶膠特性、CCN活性變化中的作用，並評估影響的時間尺度和量度。實驗模擬氣溶膠在不同過飽和環境中的粒子核化過程，分析混合氣溶膠的CCN活性及臨界過飽和度。研究結果將加深了解我國大氣背景下氣溶膠影響雲微物理特性的作用機制，有助於改進傳統Kohler方程和發展更適用的參數化方案。

結題摘要

課題組認真執行了項目計畫的各項任務，詳細研究大氣氣溶膠在水汽過飽和環境中的雲凝結核CCN核化活性及其控制因素，到2013年底順利完成所有研究內容，基本上達到預期的科研目標。課題組積累了大量有關氣溶膠和雲凝結核CCN的線上觀測資料，分析大氣氣溶膠在不同水汽過飽和度下CCN濃度及活性，對比總結數濃度、大小、化學組分等對粒子CCN活性的影響，重點關注了典型城市近地面大氣環境中大氣物理化學過程導致氣溶膠微觀特性變化及其對粒子CCN活性的影響機制。研究發現：氣溶膠成為CCN有尺寸選擇性的，顆粒大小對CCN活性至關重要；化學組成對氣溶膠CCN活性影響很大，可降低活化門檻-臨界激活粒徑，水溶成分增加會提高活化率；大氣理化過程對顆粒變性及CCN活性改變非常重要，特別是二次氣溶膠形成、內混合（表面吸附和化學反應）；大尺度因素通過影響氣溶膠，進而對氣溶膠CCN活性也有一定程度影響。目前有關城市環境中CCN及大氣污染對CCN活性影響的研究在我國為數不多，未來需要加強研究大氣理化過程對顆粒物CCN活性影響的機制，加強實驗室模擬研究，重點關注二次有機氣溶膠。此項目的順利完成，為後期此領域相關研究內容的開展和深入奠定了較好的基礎。課題組已經發表科技論文15篇，其中13篇被SCI/EI收錄，多篇出版在地學或環境類著名刊物上，培養碩博士研究生4人。承擔人因為近幾年的科研工作成果積累，獲得教育部‘新世紀人才計畫’資助，榮獲了2013年中國顆粒學會氣溶膠專業委員會頒發的第三屆‘中國氣溶膠青年科學家’獎。