一个合作研究团队提出了一个以氮为中心的框架，解释了大气有机气溶胶的光吸收效应。这项突破性的研究揭示了含氮化合物在全球大气有机气溶胶吸收阳光中的主导作用。这个发现标志着朝着改善气候模型和制定更有针对性的策略以减轻空气中颗粒物对气候影响的重要步骤。
一个由香港科技大学（HKUST）、南方科技大学（SUSTech）和深圳应用数学国家中心（NCAMS）牵头的合作研究团队提出了一个以氮为中心的框架，解释了大气有机气溶胶的光吸收效应。发表在Science上的这项突破性研究揭示了含氮化合物在全球大气有机气溶胶吸收阳光中的主导作用。这个发现标志着朝着改善气候模型和制定更有针对性的策略以减轻空气中颗粒物对气候影响的重要步骤。
大气有机气溶胶通过吸收和散射阳光影响气候，尤其是在近紫外到可见光范围内。由于其复杂的组成和在大气中持续的化学转化，准确评估其气候效应仍然是一个挑战。
该研究由南方科技大学和深圳应用数学国家中心的环境科学与工程学院教授傅宗梅和香港科技大学化学系及环境与可持续发展学部的谭建珍教授共同领导。”传统模型采用碳中心的方法，仅考虑通过对散装碳元素的统一处理来进行大气有机气溶胶的化学修饰。这种方法在捕捉大气有机物质的来源、演变与光吸收特性之间的关系方面缺乏有效性。我们首次定量了有机气溶胶中光吸收氮含量组成的全球丰度——称为棕色氮（BrN）——并揭示了BrN的光学特性如何随化学组成而变化，”傅教授解释道。
“我们的研究表明，BrN的全球平均直接辐射效应为每平方米0.034瓦。BrN贡献了大约70%的全球有机气溶胶光吸收效应，其化学演变是有机气溶胶光吸收时空变化的主要驱动力，”这项研究的第一作者、香港科技大学-南方科技大学联合博士项目的环境科学、政策与管理博士毕业生李玉敏博士补充道。
研究结果强调了在未来的气候和空气质量模型中纳入含氮化合物的必要性。随着预测未来气候变暖中野火的发生频率增加，预计更高光吸收的BrN气溶胶的排放也会增加，进一步加剧气候变暖。这引入了一个先前未被认识到的正反馈机制。
“这项工作为我们全球视角的大气有机气溶胶吸收提供了根本性的转变。通过识别氮作为关键元素，我们可以更好地理解地球的气候-化学相互作用，”谭教授说道。
谭教授补充道，”理解这些相互作用，并识别其他不含氮的光吸收有机化合物，对改善大气模型和制定更有效的空气污染控制策略至关重要。”
通过揭示氮驱动的气溶胶吸收的关键作用，这项研究为预测气候变化影响和指导减缓策略提供了更准确的框架。
