港科大、南科大和深圳国家应用数学中心研究团队揭示氮在全球有机气溶胶吸收中的主导作用

由香港科技大学(港科大)、南方科技大学（南科大）及深圳国家应用数学中心（NCAMS）联合组成的研究团队，提出以氮元素为核心的全新理论框架，解释大气有机气溶胶吸光效应。研究成果於近日发表在国际顶级期刊《科学》，揭示了含氮组分在全球大气有机气溶胶吸光性中的主导作用。这项发现标志着在提升气候模型准确性和制定更具针对性的策略以减缓空气颗粒对气候影响方面的重要进展，具有重要科学意义。

大气气溶胶通过吸收和散射太阳光辐射影响地球气候，其中有机气溶胶在近紫外到可见光波段具有显著的吸光能力。然而，由于有机气溶胶组分复杂且在大气中不断演化，其气候效应的评估一直存在挑战。

有见及此，由南科大环境科学与工程学院兼NCAMS教授傅宗玫教授，与港科大化学系兼环境及可持续发展学部讲座教授郁建珍教授领导的团队合作展开研究，以理解大气气溶胶对气候变化的影响。傅教授表示：「传统模式只考虑有机气溶胶中总碳元素的化学演化，无法有效阐明大气有机物来源、演化过程与吸光性质之间的关联。我们首次量化有机气溶胶中含氮吸光组分——棕色氮的全球丰度，并揭示了棕色氮光学性质随组分演化的变化规律。」

论文的第一作者、港科大与南科大联合联合培养的博士毕业生李钰敏博士补充道：「我们的研究显示，棕色氮的全球平均吸光性直接辐射效应为0.034瓦每平方。棕色氮贡献了全球有机气溶胶约70%的吸光效应，而且其化学演化主导了有机气溶胶吸光的时空变化。」

研究成果强调了在未来气候和空气质量模型中纳入含氮组分的重要性。随着气候变暖将导致生物质燃烧增加，而由此排放的高吸光性棕色氮气溶胶将进一步促进气候变暖，形成一个此前未知的正反馈机制。

郁教授指：「我们的研究为理解大气有机气溶胶的气候效应提供了以氮为核心的新的视角，对理解地球气候-化学相互作用具有重要意义。理解这些相互作用，以及识别其他非含氮的吸光有机物，对于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。」通过揭示氮驱动的大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为准确的框架。

研究成果最近在国际顶级期刊《科学 Science》上发表，论文题为《氮主导全球大气有机气溶胶的吸光效应》。第一作者为李钰敏博士，傅宗玫教授和郁建珍教授为共同通讯作者。南科大为该论文第一单位。