大气气溶胶研究现状_大气气溶胶气候变化

1.气溶胶的不同混合状态对其光学性质和辐射强迫的影响

2.气溶胶是什么？

3.全球气候变化的原因有哪些

4.气溶胶的物质影响

何一到冬天，雾霾天似乎就多起来，我国雾霾的主要原因是什么，全球变暖对雾霾究竟有着怎样的影响，又该采取怎样的防治措施？

煤消费过量是我国雾霾的主因

说到雾霾，就不得不提到气溶胶。

“雾和霾都与气溶胶粒子有关。”张小曳说，大气气溶胶是悬浮在大气中的固体和液体粒子的总称，表土、海洋、植被是气溶胶粒子主要自然来源，人为排放源则主要是化石燃料、生物质燃烧，土地利用、土地覆盖的变化，如城镇化以及涂料、化工产业等。

世界气象组织用能见度来定义雾和霾，空气中的小水滴过多也会使能见度下降，由小水滴引起的能见度小于1公里时，称作雾；由气溶胶粒子和吸湿性气溶胶引起的能见度小于10公里时，称作霾。过去的雾、霾是自然现象，气溶胶是背景气溶胶，作为云雾凝结核的气溶胶主要来自自然过程，现今不论是雾还是霾都与加重的气溶胶污染有关。

“影响我国雾霾的主要因素有两类：一是排放，二是气象条件。其中，最根本的原因是以煤炭为主的不清洁能源的过量消费。”张小曳强调。

以中国和美国为例曳算笔账，两国都是900多万平方公里的面积，2013年，我国消费煤约25亿吨，美国消耗8—9亿吨，而且我国主要是在约300平方公里的中东部消耗的，这使得我国大气气溶胶污染非常严重。

气候变化对霾污染影响如何

也有公众会问，气候变化是否加剧了雾霾天气？

对此，张小曳解释，各种气象因子或多或少都与大气污染有关，但是每个又不能全面、线性反映污染程度。为此，他们团队一直在攻关，最终研究出一个综合各种气象条件的不利气象指数。指数显示，气候变暖对区域性霾污染有影响，但不起主导作用，污染排放依然是主因。

那么，为什么冬天，污染排放相对稳定的阶段，雾霾天反而似乎格外多呢？

“排放稳定阶段，不利气象条件是污染出现的必要外部条件。”张小曳说。

生活中，很多人都有这样的经历，下午天气原本还是轻度污染，到了晚上或夜间就变成重度了。事实上，谁是后期这种“爆发性增长”的元凶，也是曾长期困扰科学家的核心问题。

张小曳指出，其团队人员长期研究发现，污染累积到一定程度后，会使气象条件进一步恶化，这时会出现逆温、低层增湿、地表辐射—湍流减弱等现象，由于湍流减弱，边界层高度会压缩到污染初期的1/3，形成显著的双向反馈机制。

“‘双向反馈’机理是气溶胶削弱到达地面太阳辐射，抑制边界层发展，使所有污染物在水平及垂直方向‘稀释’能力明显下降。正是其主导了污染后期PM2.5的爆发性增长。”张小曳说。

鉴于不清洁能源(主要是煤)的过量使用是我国雾霾严重的最根本原因。张小曳建议，未来污染减排依然是重点，如控制煤炭消费总量，增加天然气、非化石燃料使用；加强煤的清洁使用，减少人为排放，机动车控制，重点在非道路用车、大货车等。

气溶胶的不同混合状态对其光学性质和辐射强迫的影响

大气对海底的影响有温度影响、氧气供应、光照影响、降水影响、气象影响。

1.温度影响

大气对海底的温度影响主要通过气候变化和海气相互作用来实现。气候变化会导致海洋表面温度的变化，从而影响海洋深部的热交换过程，进而影响海底的温度分布。同时，海气相互作用也是大气对海底温度的重要影响因素。

2.?氧气供应

大气中的氧气被风带到海面上，一部分氧气溶解到海水中。这样，海水表层的氧气浓度会增加，为海洋生物提供了一定的氧气供应。大气中的氧气与海洋中的水分子发生化学反应，形成溶解态氧气，大气对海底的氧气供应起着重要的作用。

3.?光照影响

大气对海底的光照影响是通过散射和吸收来实现的。大气中的气溶胶和云以及水分子会散射太阳光，使得一部分光线能够直接射向海底，大气中的水蒸气和气溶胶会吸收太阳光中的部分能量，导致海底接收到的光线强度减弱。

4.?降水影响

大气通过降水将水分输送到海洋表面，影响海底环境和生物。降水能影响海洋温度、盐度和养分分布，影响海洋生态系统的稳定性和物种多样性。另外，降水还可能导致海底沉积物的物质输送和堆积，进而影响海底地貌的形成和演变。

5.?气象影响

大气通过风和气压的变化，对海底的气象产生影响。风可以引起海底海流的变化，气压变化影响海平面的高低，进而影响潮汐和海浪的形成。另外，大气中的降水对海底的水质和生物生态系统也会产生一定影响。

大气通过风和气压的变化，对海底的气象产生影响。风可以引起海底海流的变化，气压变化影响海平面的高低，进而影响潮汐和海浪的形成。另外，大气中的降水对海底的水质和生物生态系统也会产生一定影响。

气溶胶是什么？

辐射强迫的定义为:当地面和对流层温度保持不变时,平流层温度重新调整到辐射平衡后对流层顶净辐射通量的变化.关于辐射强迫的概念及应用,hansen等[10]、shine和forster[11]都有较为详尽的阐述

但有些物理因子能改变这种辐射能量平衡,引起气候变化,这些因子称为辐射强迫,其中最重要的就是温室气体浓度的变化

全球气候变化的原因有哪些

气溶胶（aerosol）由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100μm，分散介质为气体。液体气溶胶通常称为雾，固体气溶胶通常称为雾烟。

天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。

气溶胶的消除，主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。

扩展资料：

气溶胶的影响：

1、全球变暖

雾、烟、尘埃等是最常见的自然气溶胶。通过对密封装置的加压，可从各种各样的物质中产生气溶胶，其中包括杀虫剂、油漆、喷发定型剂等。这种物质与一种易于液化的气体混合(往往是一种加入微量氟化物或氯化物的碳氢化合物)，一旦释压，后者会产生推进作用。

2、环境污染

霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的空气普遍混浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。一般情况下，当能见度在1~10公里时可能既有干气溶胶的影响（即霾的影响），也可能有水滴的贡献（即轻雾的贡献），且不易区分，所以就被称为“雾-霾”现象。

3、农业影响

气溶胶对气候和环境的影响，必将影响植被的生长及农业生产。大气气溶胶包括的种类繁多，按成分来源，可将气溶胶分为人为源气溶胶(硫酸盐类、氮化物类、氟化物类、黑碳类和金属粉尘)和白然源气溶胶(火山灰和沙尘类)。

百度百科-气溶胶

气溶胶的物质影响

引起气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类。

前者包括了太阳活动的变化、火山活动，以及气候系统内部变率等；后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化、土地利用和陆面覆盖的变化等。

引起气候变化的原因，既有自然原因，也有人为原因。

在人为原因中，工业革命以来的人类活动，特别是发达国家工业化过程中的经济活动，包括大量耗费化石能源、砍伐热带森林、生产和使用化工合成产品等，排放大量温室气体，是造成全球气候变化的主要原因。

全球变暖

研究称气溶胶对全球变暖的“冷却效应”很微弱。一位挪威科学家表示，他已经估测出了气溶胶到底能对气候产生多大影响。

散布在大气中的气溶胶微粒对太阳光具有反射效应，进而可以“遮蔽”全球变暖的影响。而这位挪威科学家的研究项目的目的是要综合运用反应这种“直接气溶胶效应”的各类模型和观测结果，以准确评估这一冷却效应的作用。

据英国广播公司消息，挪威国际气候和环境研究中心的气候科学家冈纳·迈尔（Gunnar Myhre）在《科学》杂志上报告说，他的研究发现冷却效应并不像此前研究预测的那么强烈。迈尔说，这能清楚地表明到目前为止人类到底给气候带来了多大的改变。他研究的污染微粒包括硫酸盐等工业气溶胶、燃烧农业废弃物所排放的硝酸盐以及柴油发动机和其它燃烧形式所产生的黑碳（煤烟）。“气溶胶排放的全球模型显示，温室气体造成的全球变暖有大约10%被它们（气溶胶）的冷却效应消除了。”参与该项研究的英国气象局气溶胶研究员吉姆·海伍德（Jim Haywood）解释说，“但利用卫星手段探测到的大气气溶胶的含量却表明，冷却效应消除了大约20%（的全球变暖）。”

迈尔协调了两种方法，最终得到了一个更为精确的评估数据——冷却效应接近10%。这一结果比联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)此前所预测的要弱。“硫酸盐和有机碳反射太阳辐射，而黑碳在很大程度上却会吸收太阳辐射。”他解释说。“模型考虑到了黑碳（排放）增幅多于其它两种气溶胶的情况。但基于观测的方法却难以将其考虑在内，因为我们只有针对当前状况的观测数据，而且不是在人类活动开始之前的。这将对以后的气候预测产生影响。”海伍德说。

不过，气溶胶对气候的影响远不止于此。气溶胶微粒会改变云层，增加大气中液滴浓度，从而增加云量。迈尔说，这种“间接气溶胶效应”引起的遮蔽或者冷却作用仍然存在“很多不确定”。海伍德对此表示同意。“气溶胶对云量的影响让我们很伤脑筋，”他说，“这给我们的数据采集留下了一个大空白。”他和英国气象局的同事已经开始研究是否可以利用气溶胶来有意地遏制全球变暖。

在最近的一项研究中，他通过气候模型来预测，利用海盐颗粒增加云层的反照率这种故意使云层变亮的手段将对全球气温产生什么样的影响。研究小组发现，全球变暖将被延缓多达25年，但他们同时发现，这种方法也会带来很多不利影响。研究人员说，其中最严重的后果就是，南美地区的降雨量将大幅减少，这很可能会加速亚马逊雨林的枯萎，给这一世界主要碳汇造成损失。“采用这种方法，你必须非常谨慎地选择云层。”海伍德说。迈尔指出，同温室气体相比，气溶胶对气候的影响最终将变得无足轻重。

“气溶胶的寿命很短，而温室气体的寿命却很长——二氧化碳可以存在100多年。”他说，“在将来，温室气体才是全球变暖真正的大问题。它们的影响将越来越重要。”