作者:刁雯蕙 来源: 中国科学报 发布时间:2026-9-24
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科学家揭示大气黑碳的增暖潜势

 

本报讯(记者刁雯蕙)南方科技大学副教授沈惠中团队与合作者在大气黑碳组成及其气候效应研究领域取得进展。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

黑碳是燃料不完全燃烧产生的吸光性含碳颗粒,也是影响地球气候的重要短寿命气候强迫因子。黑碳主要由焦炭和烟炱两类典型组分形成,前者由有机物热解,或含碳材料在供氧受限条件下的不完全燃烧形成,后者主要由烃类在高温条件下经气相过程凝结形成,两者在形成机制和吸光能力上存在差异。现有全球气候评估通常将黑碳作为一个整体处理,较少考虑其内部组分的变化。工业化以来,能源消费和燃烧方式发生了很大转变,不同来源产生的焦炭和烟炱比例也不相同。这些变化是否改变了黑碳的平均吸光能力,又如何影响其气候效应评估,仍缺乏系统认识。

研究团队整合了约2500次碳组分测量数据,构建了涵盖141类排放源的组分比例数据库,并结合全球多源高分辨率温室气体及大气污染物排放清单中的黑碳排放数据,建立覆盖224个国家和地区、时间跨度为1750至2019年的焦炭和烟炱排放清单,评估了黑碳组成变化及其气候影响。

研究显示,在有机碳干扰较小且测量条件可比的情况下,烟炱的单位质量吸光能力通常高于焦炭。燃煤电厂、柴油机动车和工业锅炉等燃烧效率较高的排放源,其黑碳排放中烟炱相对较多;居民燃烧和野火等燃烧效率较低的排放源则以焦炭为主。这表明黑碳的吸光效应不仅取决于排放量,也与其来源和组分构成有关。全球黑碳组成呈现明显的区域差异。2019年,欧洲、北美和东亚的人为烟炱排放量与焦炭相近,而南亚、东南亚及部分非洲地区则以焦炭为主,忽略组分差异可能影响对不同地区黑碳吸光贡献的判断。

研究人员强调,评估黑碳气候影响需要同时关注排放量和组分变化,这为柴油交通、工业燃烧等烟炱丰富来源的针对性减排提供了科学依据。未来,他们将进一步研究焦炭和烟炱在真实大气中的包覆、老化、沉降及云相互作用过程,以完善气候模式,为减污降碳协同治理提供支撑。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41561-026-02085-z

《中国科学报》 (2026-09-24 第1版 要闻)
 
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