第九届青年地学论坛

黑碳颗粒在大气变暖中发挥着重要作用，但由于其形貌和混合状态的变化，它们的光学吸收能力也会发生变化。与短距离传输相比，黑碳颗粒在长距离传输过程中通常会经历更复杂的老化过程。本研究分析了黑碳颗粒在中国东部长距离传输过程中的微观物理性质和混合状态的变化。我们发现当黑碳颗粒在冷锋的推动下被输送到1000公里外的下风向区域时，黑碳颗粒的主要混合状态从部分包裹状态（数量占比为60%）转变为完全嵌入状态（67%）。随着黑碳颗粒的长距离输送，它们的分形维数（D_f）也分别从1.79±0.05（部分包裹）和1.86±0.07（完全嵌入）增加到1.83±0.06和1.93±0.05。我们的研究表明，链状黑碳颗粒的老化过程导致了它们的结构塌陷。此外，我们发现老化黑碳颗粒的主要包裹层成分在其长距离传输过程中从二次无机物转变为二次有机物，这表明在含黑碳颗粒上有二次有机气溶胶的形成。有机包裹层的形成会进一步导致黑碳从单颗粒的中心再分配到外层中。我们揭示1.83-1.93的黑碳D_f适合于评估中国东部长距离输送黑碳颗粒的辐射吸收，并表明黑碳在长距离输送中的再分配可能抵消它们约13%的光吸收增强。因此，我们应该考虑老化黑碳颗粒的微观变化，以精确评估其在大范围灰霾层中的光学吸收能力。

黑碳