单颗粒气溶胶质谱在研究大气溶胶混合态中的应用

大气气溶胶对气候的影响很大。当前人类预测未来全球温度变化的能力主要来源于气溶胶颗粒较大的不确定性。黑炭气溶胶是当前研究的热点之一，主要是因为黑炭粒子能够通过吸收太阳辐射，形成对大气高度不确定的加热作用。而这些不确定性是因为黑炭气溶胶对大气的加热作用的强弱主要取决于它与其他种类物质的混合方式及混合程度，也就是气溶胶混合态。模型研究预测表明以黑炭颗粒为核包覆了不吸收的壳物种的老化的气溶胶将具有更强的吸收作用，然而这些模型的预测准确性仍然需要单颗粒混合态的检测结果予以支持。

    Moffet等[1]人利用单颗粒气溶胶质谱仪对大气黑炭气溶胶进行了实时检测，实验结果表明日出之后的光化学反应过程能在三小时内迅速老化新鲜排放的黑炭气溶胶，见图1。相比新鲜排放的黑炭颗粒的不规则形状，老化之后的黑炭颗粒具有较为规则的球形结构。如图2所示这些具有核-壳结构的老化的气溶胶的吸光能力是新鲜的黑炭气溶胶颗粒的1.6倍。基于这些原位的检测结构，Moffet等还给出了一些参考性的模型参数，这些基于实测的参数对提高模型准确性会有非常重要的影响。

1.             Moffet RC, Prather KA: In-situ measurements of the mixing state and optical properties of soot with implications for radiative forcing estimates. Proc Natl Acad Sci U S A 2009, 106(29):11872-11877.