第八届青年地学论坛

黑碳（Black carbon, BC）能够吸收太阳辐射，是当前全球大气中最重要的吸光性碳质气溶胶。模式和外场观测研究表明黑碳气溶胶是导致青藏高原冰川消融的重要诱因之一。混合状态是影响黑碳光学性质和气候效应的主要因素，而当前对青藏高原大气黑碳的实际混合状态的认识仍不够全面，导致了对青藏高原大气黑碳的气候模拟存在着较大的争议。本研究采用外场观测、电子显微分析和理论计算，研究了青藏高原东部边缘地带大气中黑碳在液液相分离（liquid-liquid phase separation, LLPS）机制影响下的混合状态和分形维数（fractal dimension, D_f）。结果表明，观测期间约超过一半的颗粒物为含黑碳颗粒，其中约三分之一的含黑碳颗粒表现出有机物和无机气溶胶之间的LLPS现象，这进一步促使了黑碳在有机相和无机相中的再分配。单颗粒分析显示，较大的颗粒尺寸、较厚的有机包裹层和较小的黑碳尺寸是影响黑碳从无机硫酸盐核迁移至有机包裹层的主导因素。被有机物包裹的黑碳具有最高的D_f值（1.95±0.06），其次是硫酸盐包裹的黑碳（D_f=1.84±0.07）以及外混黑碳（D_f=1.79±0.09），由此可知，LLPS引发的黑碳再分配过程能够使黑碳颗粒的结构更紧实。该研究为优化当前青藏高原地区大气黑碳的气候模拟提供重要的参考和依据。

黑碳气溶胶,混合状态,液液相分离,分形维数,青藏高原