青藏高原背景大氣氣溶膠研究取得進展

　　人為排放的大氣顆粒物，即大氣氣溶膠，已顯著改變大氣的化學組成及相關聯的大氣動力與熱力屬性，成為目前評估氣候變化的最不確定因素之一。在很大程度上，這種不確定性源于人類對背景大氣氣溶膠源排放、轉化過程及其與云-降水相互作用過程缺乏深入的理解。青藏高原被稱為“地球的第三極”和“亞洲水塔”，發育有全球最大面積的山地冰川和脆弱多樣的生態系統。而當前對該地區大氣氣溶膠知之甚少，缺乏覆蓋典型區域的系統監測，限制了對該地區氣候和環境狀況的準確評估與預測。

　　自2011年秋季始，依托野外觀測臺站，中國科學院青藏高原研究所和大氣物理研究所、西北生態環境資源研究院（籌）合作，對青藏高原阿里、珠峰、納木錯和藏東南地區背景大氣氣溶膠開展長期連續監測。近期，該研究成果以Background aerosol over the Himalayas and Tibetan Plateau：Observed characteristics of aerosol mass loading 為題發表于大氣科學期刊Atmospheric Chemistry and Physics。

　　研究發現青藏高原大氣近地面氣溶膠的質量濃度水平較低（圖1），粒徑上呈現積聚模態和粗模態的雙峰模態。阿里、珠峰、納木錯和藏東南觀測站的細顆粒物（PM2.5）日均質量濃度依次為18.2±8.9 μg m-3、14.5±7.4 μg m-3、11.9±4.9 μg m-3和11.7±4.7 μg m-3。同時，細顆粒物濃度具有顯著的日變化特征。結合同期的大氣邊界層物理要素與氣溶膠化學組成，發現局地地形、山谷風系統和源排放是影響大氣細顆粒物日變化的重要因素。在上述地基觀測基礎上，遙感結果進一步表明青藏高原氣溶膠總濃度在空間上呈現出明顯差異（圖2），與對應的陸地生態系統相關，即高山荒漠區域高于草甸和森林區域，而細顆粒物所占比率則為草甸和森林區域高于高山荒漠。

　　該研究提升了人們對青藏高原大氣氣溶膠載荷時空變化的認識，為評價該地區大氣環境質量提供了第一手資料，也為區域氣候模型提供了重要基礎數據。論文第一作者為劉彬，通訊作者為叢志遠和康世昌。該工作得到中科院青藏高原所阿里站、珠峰站、納木錯站和藏東南站的大力支持，獲得中科院戰略性先導科技專項-碳專項（XDA05100105）和國家自然科學基金（41225002、41271073和41501082）的資助。

圖1. 青藏高原背景大氣細顆粒物PM2.5質量濃度的小時和日平均值

圖2. 2011-2013年青藏高原大氣氣溶膠光學厚度和質量濃度的空間分布特征（圖中圓點自左向右依次代表阿里站、珠峰站、納木錯站和藏東南站）