基于光声光谱技术的大气气溶胶检测系统研究(3)

1.2 大气气溶胶的研究现状与前景 虽然大气中的气溶胶的含量相对来说比较少,但是气溶胶在大气循环或其他 方面中起到的作用却是不容忽视的。可以看出


1.2 大气气溶胶的研究现状与前景

虽然大气中的气溶胶的含量相对来说比较少,但是气溶胶在大气循环或其他 方面中起到的作用却是不容忽视的。可以看出大气气溶胶不但在全球气候的变化 中有着重要的作用,而且它发挥主要作用的方面还包括了在区域大气中形成的灰 霾污染。大气气溶胶的研究如今已经涉及到了大气科学的各个领域,在大气科学 研究中具有很强的综合性[4]。主要表现为:气候效应,理化特征,光学属性。

图 1-2 大气气溶胶的气候效应

大气气溶胶的气候效应有图 1-2 的图示,主要通过两个方面产生: 一个是通 过直接辐射强迫,另一个是作为云凝结核或冰核而改变云的微物理和光学特性以 及降水效率,从而间接地影响气候的间接气候效应。据了解中国气象科学研究院 的张小曳研究员发表过专门用来介绍了一个关于大气气溶胶与气候效应的文章 [5],她在 2006 年主持的名为“中国大气气溶胶及其气候效应的研究”国家重点 立项项目对中国大气气溶胶气候效应的研究有着推进作用。这个项目取得的成果 加深我们对中国地区气溶胶大气空间分布、大气气溶胶的辐射强迫和气候效应及 变化规律的认识,从根本上降低了国内关于气溶胶研究的不确定性,同时还提高 了对未来气候变化预测的精确度,在研究认识和准确描述、预报区域大气气溶胶 污染的能力方面做出了非常大的进步,为研究全球气候变化提供了巨大进步和贡 献。

大气气溶胶中的主要组成成分是碳气溶胶[6] ,一般分为无机碳和有机碳。中 国大气气溶胶的研究中,有很多研究人员的研究重点是理化特征。如对大气气溶胶的粒径分布、颗粒或质量浓度以及大气气溶胶的气候特征等方面进行系统分 析。由于碳气溶胶对人们的生活环境方面重要的影响,因此气溶胶在近几年最热 门的研究点就是对有机碳和无机碳气溶胶的理化及环境效应研究。在 2005 年, 中国科学院地球环境研究所的刘随心等人就对西安春季大气碳气溶胶的理化特 征进行分析总结。

大气气溶胶的光学特性使其可以吸收和散射太阳辐射,直接改变地-气系统 的能量收支。大气气溶胶中的折射率是对光散射和光吸收的标定,决定了大气气 溶胶在对气候影响过程中是冷却还是加热的作用。因而,探究测量气溶胶粒子折 射率的多种更简单方便的方法是很有意义的。

综上所述,大气气溶胶的研究方向还有很大的扩展空间。在后续的研究中, 可以就气溶胶更小的的粒度尺寸、分子元素性质、作用范围进行钻研。特别是在 对气候影响可以从小区域范围,扩大到全球环境发展。并可以将气溶胶的气候效 应、生态效应、大气发生的化学过程结合在一起,向更深的层次和更广的范围开 拓。当今国际上的各大研究所对大气气溶胶研究的方向更加明确, 应用发展力也 更加强大,研究的内容更加多样。随着气溶胶研究的逐步深入,气溶胶的采样和 分析测试技术,也相应地在不断改进与提高中。