青藏高原東南部黑碳氣溶膠來源及影響研究取得新進展
黑碳氣溶膠是化石燃料和生物質不完全燃燒的產物，具有強烈的吸光性，是僅次于二氧化碳的大氣升溫氣候強迫因子。黑碳沉降到雪冰表面會導致反照率降低，從而加速冰川和積雪的消融，進而改變區域的水文過程以及水資源變化。青藏高原是我國冰凍圈最為發育的區域，在全球變暖背景下，青藏高原多數區域的冰川處于加速萎縮中，其中，黑碳等吸光性雜質的影響不可忽視。
青藏高原毗鄰的南亞和東南亞是目前全球黑碳高排放區之一，模式與地球化學證據均顯示，該區域排放的黑碳氣溶膠能夠跨越喜馬拉雅山脈輸送到青藏高原內陸地區，其對青藏高原黑碳氣溶膠的貢獻達到60%以上，并主要影響高原的南部和中部地區。但目前，對青藏高原冰川區黑碳氣溶膠的在線監測相對不足，其與模式模擬的結合研究亟待加強。
任務六專題五“跨境污染物與環境安全”研究團隊對梅里雪山明永冰川區的黑碳氣溶膠進行了強化監測，并結合區域氣候化學耦合模式WRF-Chem對黑碳氣溶膠的來源和氣候效應進行了量化分析。研究發現，明永冰川區域黑碳氣溶膠的年均濃度遠高于青藏高原內陸（415 ± 372 ng m-3），且呈現明顯的季節變化特征，在四月份達到最高值（月均：930 ± 484 ng m-3）。黑碳氣溶膠呈現雙峰值日變化模式，春季變化幅度最為劇烈，體現了黑碳氣溶膠來源、傳輸及邊界層厚度等氣候條件的影響。在370 nm時，顆粒物的總吸光系數（babs）最高，但多數babs值小于20 Mm-1，其中，棕碳（BrC）對babs的貢獻顯著，年均為25.2% ± 12.8%。南亞和東南亞是研究區黑碳氣溶膠的主要貢獻源區（年均：51.1%），在春季貢獻最高（65.6%），但夏季貢獻為20.2%，表明其他區域的貢獻亦不容忽視。南亞和東南亞排放的黑碳在研究區大氣層中產生正的輻射強迫（RF）。而在近地面，RF表現出顯著的季節性變化，較大的RF值出現在冬季和夏季。總體而言，以上研究加深了對青藏高原典型冰川區黑碳氣溶膠的含量、變化、來源和影響等的認識，可為進一步探討黑碳等吸光性雜質的氣候效應以及國際間的黑碳減排合作提供有益參考。
該成果以“South and Southeast Asia controls black carbon characteristics of Meili Snow Mountains in southeast Tibetan Plateau”為題發表于《Science of the Total Environment》。中國科學院西北生態環境資源研究院陳鵬飛副研究員為論文第一作者，康世昌研究員為論文通訊作者。該研究獲第二次青藏高原綜合科學考察研究項目（2019QZKK0605）和冰凍圈科學國家重點實驗室自主課題（SKLCS-ZZ-2024）等聯合資助。
圖1 研究區黑碳氣溶膠的季節和日變化特征
圖2跨境輸入黑碳在研究區大氣層產生的輻射強迫