近日，中科院合肥物質院安光所張為俊研究員團隊在大氣棕碳氣溶膠光譜特性研究方面取得新進展，相關研究成果以“木材熱解一次棕碳的寬光譜特征及輻射效應”為題在線發表于愛思唯爾（Elsevier）出版的Science of the Total Environment上。
棕碳（Brown Carbon）是一類重要的吸光性含碳氣溶膠，在近紫外到可見光范圍內的吸光能力隨波長變短迅速增強，對區域乃至全球的氣候和輻射平衡具有顯著影響。大氣中棕碳氣溶膠的來源復雜，包括一次直接排放和二次氧化生成，其中生物質燃燒是一次棕碳的重要排放源。受限于測量方法和手段，當前生物質燃燒棕碳的光譜特性的認識不足，導致其輻射強迫評估存在較大不確定性。
團隊趙衛雄研究員和劉芊芊博士等人利用自主研制的四波長寬帶腔增強反照率光譜原位測量系統在線測量了不同類型木材熱解排放棕碳的光譜特性（消光系數、散射系數、吸收系數，以及單次散射反照率（SSA）），氣溶膠在生物質熱解過程中的變化特征可以用光學參數來解釋。基于多波長在線測量參數，發展了SSA光譜反演方法，獲得了一次棕碳在300-700 nm范圍內的寬光譜特性，并用于氣溶膠直接輻射強迫的評估。結果表明，在近紫外波段，SSA降低35%將會導致一次棕碳的地面直接輻射強迫減少46%。本研究強調了SSA光譜特性在棕碳輻射強迫評估中的重要性，對氣溶膠氣候效應的準確評估具有重要的科學意義。
該研究工作得到國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、合肥物質科學研究院院長基金和中科院青年創新促進會的資助。
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723021198
生物質熱解棕碳氣溶膠的消光系數、散射系數、吸收系數和SSA的光譜特性
棕碳氣溶膠在不同反照率表面的直接輻射強迫
