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科研成果
南北极与青藏高原的含硫气溶胶
2021-09-08 05:21:01 来源:中科院青藏所 作者: 【 】 浏览:71次 评论:0

   含硫气溶胶主要包括硫酸盐和甲磺酸(MSA)。硫酸盐气溶胶通过直接散射太阳辐射和间接改变云结核特性,对地球地表辐射平衡产生重要影响;此外,硫酸盐作为酸性物质通过沉降过程会导致陆地生态系统酸化。南北极和青藏高原远离人口密集和工业区,对气候环境变化非常敏感,是研究含硫气溶胶地球化学循环及其气候环境效应的“天然实验室”。

  中科院青藏高原研究所环境质量与安全团队丛志远研究员等与合作者针对北极、南极和青藏高原的大气气溶胶和冰芯中的硫酸盐及MSA,分析了含硫气溶胶(浓度与同位素)的季节变化和空间分布规律,探讨了其背后的控制因素。研究发现,青藏高原大气硫酸盐的季节特征存在显著的南北差异,可能与不同大气环流的控制以及不同来源(生物质燃烧和沙尘等)的影响有关,北极地区主要受欧亚大陆人类活动排放及传输影响,南极地区主要与海洋生物活动释放二甲基硫醚(DMS)有关。基于冰芯中的硫酸盐历史记录及34S同位素特征,作者认为北极和青藏高原地区的人类活动影响程度明显高于南极地区。

  有机硫酸盐对辐射收支平衡起重要作用,但相较于MSA的研究,关于南北极和青藏高原的其他有机硫化合物的研究非常薄弱,亟需在未来研究中得到关注;大气沉降一直被视为大气进入陆地和水生生态系统的重要衔接,但对于南北两极和青藏高原的研究相对较少,硫沉降量的估算还存在一定不确定性,需要进一步强化野外科学观测和关键参数设计;工业活动和化石燃料燃烧排放是北极和青藏高原硫酸盐气溶胶的主要来源,但还需关注其他来源(如生物质燃烧)的影响。

  近期,以上研究成果以“Sulfur aerosols in the Arctic, Antarctic, and Tibetan Plateau: Current knowledge and future perspectives”为题,发表于国际地学顶级期刊《Earth-Science Reviews》。论文第一作者为我所在读博士生裴巧敏,通讯作者为丛志远研究员。本研究得到中国科学院A类战略性先导科技专项大气污染物现代组成和本底特征XDA20040501)“遥感三极:协同与对比”(XDA19070202)和国家自然科学基金(4187731591837204)的共同资助。

  论文信息:

  Qiaomin Pei, Eri Saikawa, Susan Kaspari, David Widory, Chuanfeng Zhao, Guangming Wu, Mark Loewen, Xin Wan, Shichang Kang, Xiaoping Wang, Yan-Lin Zhang, Zhiyuan Cong* (2021). Sulfur aerosols in the Arctic, Antarctic, and Tibetan Plateau: Current knowledge and future perspectives, Earth-Science Reviews, 220, 103753. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103753

图 主要含硫气溶胶的种类及其来源、传输与沉降过程


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