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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

廣州地化所揭示云中過(guò)程在重塑活化顆?；瘜W(xué)和微觀物理性質(zhì)方面的作用

2020-12-01 廣州地球化學(xué)研究所

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語(yǔ)音播報(bào)

　　中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生傅玉珍在廣東南嶺國(guó)家大氣背景站開(kāi)展研究，采集云滴殘留顆粒（干燥后的云滴）和間隙顆粒（云中未活化為云滴的顆粒），利用透射電子顯微鏡分析其中有機(jī)物的混合結(jié)構(gòu)和黑碳顆粒的形貌，揭示了云中過(guò)程在重塑活化顆?；瘜W(xué)和微物理性質(zhì)方面的重要作用。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，云滴殘留顆粒中有機(jī)物顆粒的混合結(jié)構(gòu)及化學(xué)組分特征與間隙顆粒存在顯著差異（圖1）：云滴殘留顆粒中核-殼結(jié)構(gòu)有機(jī)物顆粒的占比高于間隙顆粒中（27%vs.12%），且云滴殘留顆粒中有機(jī)物殼的O/C也高于間隙顆粒。這表明云中過(guò)程會(huì)促進(jìn)氧化度高的有機(jī)物生成并易形成核-殼結(jié)構(gòu)的顆粒物，且高氧化性有機(jī)物包裹層可能顯著提高了這類顆粒物的吸濕性（1.4倍）。該研究可為進(jìn)一步模擬云中過(guò)程二次有機(jī)氣溶膠形成及效應(yīng)提供參考。觀測(cè)結(jié)果表明，云滴殘留顆粒和間隙顆粒中黑碳主要（約80%）分布在邊緣位置，且間隙顆粒中的黑碳更緊湊（圖2）。這與現(xiàn)有認(rèn)識(shí)及當(dāng)前在氣候模型中假設(shè)的核-殼模型（及黑碳位于顆粒的中心）有較大不同。進(jìn)一步測(cè)算結(jié)果表明，這種結(jié)構(gòu)的黑碳顆粒相對(duì)于核-殼模型的吸收截面減少20~30%。

　　近日，相關(guān)研究成果發(fā)表在Atmospheric Chemistry and Physics上，研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省杰出青年科學(xué)基金等的資助。主要合作者包括廣州地化所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王新明、中科院礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員朱建喜等。

　　論文鏈接

圖1.云滴殘留顆粒（RES）和間隙顆粒（INT）中有機(jī)物顆粒的混合結(jié)構(gòu)及其占比

圖2.云滴殘留顆粒（RES）和間隙顆粒（INT）中黑碳的分形維數(shù)

　　氣溶膠與云之間的相關(guān)作用是評(píng)估全球氣候輻射強(qiáng)迫過(guò)程中主要不確定因素之一。了解云中過(guò)程中如何影響顆粒物的理化性質(zhì)，對(duì)于深入認(rèn)識(shí)氣溶膠大氣化學(xué)過(guò)程及其效應(yīng)具有重要意義。盡管已有研究報(bào)道云中過(guò)程對(duì)氣溶膠整體性質(zhì)（如質(zhì)量、化學(xué)組分）的影響，但對(duì)于單個(gè)氣溶膠粒子微觀物理特性（如形狀、混合結(jié)構(gòu)）的影響尚不明確?？紤]到云中過(guò)程對(duì)二次氣溶膠（特別是硫酸鹽和有機(jī)物）的重要貢獻(xiàn)，該過(guò)程可能對(duì)氣溶膠理化特征產(chǎn)生重要影響。
　　中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生傅玉珍在廣東南嶺國(guó)家大氣背景站開(kāi)展研究，采集云滴殘留顆粒（干燥后的云滴）和間隙顆粒（云中未活化為云滴的顆粒），利用透射電子顯微鏡分析其中有機(jī)物的混合結(jié)構(gòu)和黑碳顆粒的形貌，揭示了云中過(guò)程在重塑活化顆?；瘜W(xué)和微物理性質(zhì)方面的重要作用。
　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，云滴殘留顆粒中有機(jī)物顆粒的混合結(jié)構(gòu)及化學(xué)組分特征與間隙顆粒存在顯著差異（圖1）：云滴殘留顆粒中核-殼結(jié)構(gòu)有機(jī)物顆粒的占比高于間隙顆粒中（27%vs.12%），且云滴殘留顆粒中有機(jī)物殼的O/C也高于間隙顆粒。這表明云中過(guò)程會(huì)促進(jìn)氧化度高的有機(jī)物生成并易形成核-殼結(jié)構(gòu)的顆粒物，且高氧化性有機(jī)物包裹層可能顯著提高了這類顆粒物的吸濕性（1.4倍）。該研究可為進(jìn)一步模擬云中過(guò)程二次有機(jī)氣溶膠形成及效應(yīng)提供參考。觀測(cè)結(jié)果表明，云滴殘留顆粒和間隙顆粒中黑碳主要（約80%）分布在邊緣位置，且間隙顆粒中的黑碳更緊湊（圖2）。這與現(xiàn)有認(rèn)識(shí)及當(dāng)前在氣候模型中假設(shè)的核-殼模型（及黑碳位于顆粒的中心）有較大不同。進(jìn)一步測(cè)算結(jié)果表明，這種結(jié)構(gòu)的黑碳顆粒相對(duì)于核-殼模型的吸收截面減少20~30%。
　　近日，相關(guān)研究成果發(fā)表在Atmospheric Chemistry and Physics上，研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省杰出青年科學(xué)基金等的資助。主要合作者包括廣州地化所有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王新明、中科院礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員朱建喜等。
　　論文鏈接
　　圖1.云滴殘留顆粒（RES）和間隙顆粒（INT）中有機(jī)物顆粒的混合結(jié)構(gòu)及其占比
　　圖2.云滴殘留顆粒（RES）和間隙顆粒（INT）中黑碳的分形維數(shù)
　　

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