第11卷第6期自然科學(xué)進(jìn)展2001年6月兼專(zhuān)題評(píng)述兼大氣化學(xué)研究的一些新進(jìn)展王明星楊昕中回科學(xué)院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學(xué)國(guó)家承點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京10000摘要近十幾年來(lái),對(duì)大氣化學(xué)的某些領(lǐng)域進(jìn)行了深入的實(shí)驗(yàn)、機(jī)理分析和數(shù)值模擬研究,取得了一些有重要意義的觀測(cè)數(shù)據(jù)并有一些新發(fā)現(xiàn).對(duì)有關(guān)農(nóng)田溫室氣體(CH,N2O)排放、氣溶、全球碳循環(huán)、近地面臭氧變化等方面的研究成果做了筒要關(guān)鑣詞大氣化學(xué)甲烷氣溶膠碳循環(huán)臭氧大氣化學(xué)是大氣科學(xué)的一門(mén)新興分支學(xué)科,也是一門(mén)重要的交叉學(xué)科1.近幾十年來(lái)大氣化學(xué)的發(fā)展速度十分迅猛,涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,既涉及到數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)和地學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí),又涉及到諸如大氣物理學(xué)、生態(tài)學(xué)、光學(xué)、光化學(xué)、湍流擴(kuò)散等專(zhuān)業(yè)知識(shí).盡管已經(jīng)取得的研究成果非常多,但至今仍然不夠成熟,未知領(lǐng)域依然很多.我們課題組在諸如生態(tài)系統(tǒng)微量氣體排放(如CH,N2O和NO)、氣溶膠、全球(海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng))碳循環(huán)以及近地面O3變化等大氣化學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)行了多年的研究,本文報(bào)道了已取得的一些最新的科研成果1全球碳循環(huán)研究當(dāng)前碳循環(huán)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題是巳知的碳匯不能平衡已知的碳源,存在一個(gè)很大的“未探明的匯”( Missing Sink).例如以80年代平均計(jì)算,這一“未探明的匯”的大小約為1.3Pgc2,(見(jiàn)如下的關(guān)系式其中單位為reC/a,1Pg=103g)化石燃料+土地利用=大氣增加+北方森林+海洋+未探明的匯55(±0.5)+1.6(±0.7)=32(±0.2)+0.6(±0.6)+2.0(±0.8)+1.3(±1.1)平衡碳源和匯成為當(dāng)前氣候及生物地球化學(xué)等研究領(lǐng)域的關(guān)鍵課題之一2.這是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化的一個(gè)重要基礎(chǔ).雖然來(lái)自各方面的“證據(jù)”表明陸地生態(tài)系統(tǒng)的確凈吸收大氣CD24,但直接的觀測(cè)證據(jù)仍然是十分中國(guó)煤化工認(rèn)為海洋的作用不可忽視6.因此海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)是兩CNMHG因素1】陸地生態(tài)系統(tǒng)凈碳通量與氣候因素的關(guān)般認(rèn)為氣候變化、CO2和氮元素的“施肥效應(yīng)”是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)CO2凈吸收的32000908收稿,20012~6收修改中呀為數(shù)據(jù)新工程項(xiàng)目(KCX21)及中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃項(xiàng)日資助自然科學(xué)進(jìn)展第11卷個(gè)主要因素.目前氣候變化(暖)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響已成為倍受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題這是因?yàn)闅夂蜃兣赡芤鹜寥泪尫懦龈嗟腃O,這一過(guò)程將進(jìn)一步加大“未探明的匯”,已引起廣泛關(guān)注2.最近兒十年的觀測(cè)資料表明在10a際時(shí)間尺度上大氣CO2濃度的自然波動(dòng)同全球陸地溫度變化存在正相關(guān);而同降水變化存在負(fù)相關(guān).我們通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)資料的分析發(fā)現(xiàn)在年際時(shí)間尺度上,大氣CO2濃度的年際增長(zhǎng)率與全球陸地降水的年際增長(zhǎng)率間存在明顯的正相關(guān)8.從而提出了一個(gè)新的大氣CO2濃度變化同氣候因素間的關(guān)系這一正相關(guān)表明:當(dāng)年增加降水量并沒(méi)有使得植被凈吸收更多的大氣CO2,反而由于云量的增加降低了植被的光合作用,從而導(dǎo)致對(duì)大氣CO2吸收的減小.進(jìn)步的分析表明低緯度地區(qū)(特別是東亞季風(fēng)區(qū))的云量變化可能是引起這一現(xiàn)象的主要因素.低緯度地區(qū)的云量變化是植被生長(zhǎng)的一個(gè)重要限制性因子,云量的增加將減少到達(dá)植被冠層的太陽(yáng)短波輻射,使得植被光合作用不足,從而吸收較少的CO2,這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)以及低緯度云量變化對(duì)大氣CO2濃度變化的影響機(jī)制的提出可以很好地解釋 Bacastow9在1976年提出的-個(gè)觀測(cè)事實(shí):大氣中CO2濃度的自然變化同南方濤動(dòng)指數(shù)(SO1)存在約半年的滯后相關(guān).這研究結(jié)果對(duì)于研究全球碳循環(huán)(特別是大氣CO2濃度的年際變化)具有重要意義.更重要的是這一現(xiàn)象將氣候變化同全球大氣CO2濃度變化聯(lián)系起來(lái),提出了一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)響應(yīng)氣候變化的方式.因此,在建立生態(tài)模式時(shí)就需要考慮到云量的變化對(duì)植被光合作用的影響,以準(zhǔn)確反映實(shí)際的碳循環(huán)狀況1.2海洋碳循環(huán)的模式研究海洋中包含了約40000C碳,而陸地生態(tài)系統(tǒng)中的植被、土壤和腐植質(zhì)中總共只有200Gt碳,海洋中生物產(chǎn)生的活的和死的碳至少有700C,這幾乎等于大氣中總的碳含量(750Gt碳).因此海洋碳循環(huán)對(duì)全球碳循環(huán)具有重要影響.海洋生物過(guò)程在海洋生物地球化學(xué)以及決定海洋碳循環(huán)過(guò)程中起重要作用.由于直接在海洋進(jìn)行觀測(cè)有很大困難,因此模式研究成為非常有用的研究工具0.1我們建立了一全球大氣海洋碳循環(huán)模式,并將其應(yīng)用于大西洋2]、印度洋1的碳循環(huán)研究.我們還利用二維海洋溫鹽環(huán)流碳循環(huán)模式研究了太平洋14,1碳循環(huán)狀況.這一二維海洋碳循環(huán)模式摒棄了傳統(tǒng)箱模式的缺陷,充分考慮了諸如大氣與海洋間的碳交換、光合作用和氧化分解、碳酸鈣的產(chǎn)生和溶解、懸浮顆粒物的下沉等過(guò)程,尤其是在模式中耦合進(jìn)了海洋生物過(guò)程對(duì)碳循環(huán)的影響利用模型對(duì)印度洋中各化學(xué)量的表層分布和垂直分布進(jìn)行了模擬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)1,在穩(wěn)定狀態(tài)下,大氣和海洋中總碳含量分布依賴(lài)于發(fā)生在海洋中的各種物理化學(xué)過(guò)程及邊界條件水平擴(kuò)散系數(shù)和光合作用常數(shù)對(duì)各化學(xué)量的分布有很大影響.與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),模式較好地再現(xiàn)了印度洋上營(yíng)養(yǎng)鹽濃度,總碳濃度(10S~30s)是C的重要向下滲透區(qū)域,人入海洋的深層TH中國(guó)煤化工朝印度洋中緯地區(qū)CNMH從海洋的表層輸2近地面O3變化近地面03變化是大氣化學(xué)研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究課題.它同人類(lèi)生活及環(huán)境變化第6期王明星等:大氣化學(xué)研究的一些新進(jìn)展563緊密相關(guān).近地層污染物的光化學(xué)反應(yīng)是對(duì)流層O3的一個(gè)重要來(lái)源6,.低層人氣是人為及自然排放的NO2,MMHC,CO等O3前體物的主要空問(wèn),且人為排放量隨著工業(yè)及人類(lèi)活動(dòng)的增加呈逐年增加趨勢(shì)-8.對(duì)城市地區(qū)光化反應(yīng)的研究相對(duì)較多,但遠(yuǎn)離城市的清潔地區(qū)的O3變化機(jī)制到目前為止尚不清楚.我們利用中尺度氣象(MM5)及化學(xué)模式(RADM)對(duì)中國(guó)區(qū)域的近地面O3變化進(jìn)行了數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)和光化學(xué)理論分析9.x,得到以下幾點(diǎn)結(jié)論(1)污染地區(qū)近地面O3變化主要受光化學(xué)作用控制;這主要是由于這些地區(qū)的O3前體物(如NO2,NMHC,CO等)濃度較高,O3的產(chǎn)生和損耗決定于光化學(xué)反應(yīng),物理因素的影響相對(duì)較弱.而在清沾地區(qū),其近地面03變化則主要受大氣背景O3濃度影響.青藏高原地區(qū)地面O3對(duì)大氣背景O3濃度非常敏感.因此我們認(rèn)為觀測(cè)到的青藏高原夏季地面高O3濃度值21,其產(chǎn)生原因主要是由于高海拔對(duì)應(yīng)高大氣背景O3濃度可通過(guò)垂直擴(kuò)散和對(duì)流作用輸送到近地層(2)OH和HO2自由基是大氣中的重要氧化劑決定了大氣中許多物質(zhì)的壽命.它們?cè)趯?duì)流層光化學(xué)反應(yīng)中處于非常重要的核心地位.NO2,NMHC,CO等O前體物隨人類(lèi)活動(dòng)的變化直接或間接地影響著自由基的濃度,通過(guò)光化學(xué)理論分析和模式研究,我們發(fā)現(xiàn)O3本身的變化對(duì)OH和HO2自由基的變化具有顯著的反饋?zhàn)饔?(3)O3與NO4之間存在一定的非線性關(guān)系,它不僅影響03的水平分布且對(duì)O3的垂直分布也產(chǎn)生影響,這一現(xiàn)象在污染嚴(yán)重地區(qū)的邊界層低層表現(xiàn)的更加突出.因此在高NO2污染地區(qū)的地面上空可能出現(xiàn)高O3污染.在夏季O3光化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),O3與NO2N0線性比約為5:1,這一線性關(guān)系可由O3,NO2與NO達(dá)到光化學(xué)穩(wěn)定時(shí)的理論推導(dǎo)得到3亞洲地區(qū)沙塵沙塵是對(duì)流層氣溶膠的主要成分.據(jù)估計(jì)全球每年進(jìn)入大氣的沙塵達(dá)10000M,約占對(duì)流層氣溶膠總量的一半.全球沙塵主要來(lái)自撒哈拉沙漠地區(qū)、美國(guó)西南部沙漠區(qū)和亞洲地區(qū),沙塵在大氣化學(xué)、生態(tài)以及地球能量平衡中起非常重要的作用.沙塵與地球輻射系統(tǒng)的相互作用比其他氣溶膠更復(fù)雜,這是由于沙塵既能吸收又能反射太陽(yáng)和紅外輻射,因而在不同條件下對(duì)氣候產(chǎn)生加熱或冷卻作用,目前有關(guān)沙塵氣候強(qiáng)迫的估計(jì)存在較大的不確定性,其閫接效應(yīng)的不確定性更大2.3目前有關(guān)沙塵的研究主要集中在撒哈拉沙漠地區(qū),對(duì)亞洲地區(qū)的沙塵研究十分有限,因此有必要對(duì)亞洲沙塵的特性影響和輸送等問(wèn)題進(jìn)行全面的研究.近幾年我國(guó)科學(xué)家們正在對(duì)沙塵暴進(jìn)行觀測(cè)分析和模式研究由VT凵中國(guó)煤化工數(shù)化方案非常簡(jiǎn)單多引自撒哈拉沙漠的觀測(cè)結(jié)果,因而無(wú)CNMHG輸送過(guò)程200年春季我國(guó)北方地區(qū)沙塵暴大氣累麥生.北只春乎沙塵污染極為嚴(yán)重.對(duì)4月6發(fā)生的特大沙塵暴期間的沙塵化學(xué)元素成分的分析表明24,沙塵暴期間20種元素總濃度高達(dá)1536四/m3,是前一年同期的31.4倍,即使沙塵暴過(guò)后,污染依然嚴(yán)重,元素總濃度依然高達(dá)3874gm3,是前一年春季的7倍,絕大多數(shù)的元素濃度在粒徑大于16m處出現(xiàn)高峰值,在攻觸從沒(méi)有觀測(cè)到這種譜分布,沙塵暴期間的粗粒子(d>2{m)數(shù)濃度是塵暴后臺(tái)然科學(xué)進(jìn)展第11卷4農(nóng)田溫室氣體排放的實(shí)驗(yàn)與模式研究4.1自動(dòng)采集和分析系統(tǒng)自行研制的稻田CH4自動(dòng)采集和分析系統(tǒng)21是基于靜態(tài)箱采樣和氣相色譜氫焰離子檢測(cè)分析的排放通量自動(dòng)觀測(cè)分析系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研制了農(nóng)田N202和NO2排放自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)系統(tǒng),這些自動(dòng)采集和分析系統(tǒng)的建成,可實(shí)現(xiàn)對(duì)3種氣體進(jìn)行同步自動(dòng)連續(xù)測(cè)量.這種系統(tǒng)可對(duì)16~32個(gè)觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)觀測(cè),每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)每天可取得8~12個(gè)排放通量資料可以同時(shí)研究多個(gè)樣地排放量的日變化.1985年以米,我們利用這種自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)先后在中國(guó)主要水稻產(chǎn)區(qū)連續(xù)開(kāi)展稻田CH排放與實(shí)驗(yàn)研究,積累了|分寶貴的稱(chēng)田CH等溫室氣體排放數(shù)據(jù)資料42稻田生態(tài)系統(tǒng)cH產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化及傳輸機(jī)理研究通過(guò)對(duì)廣東、湖南、浙江、江蘇和四川等5大稻產(chǎn)區(qū)稻HCH4排放的多年觀測(cè)實(shí)驗(yàn),詳細(xì)描述了稻田CH4排放的時(shí)空變化規(guī)律及特征,并分析了其形成機(jī)理2.發(fā)現(xiàn)中國(guó)地區(qū)稻田CH4排放日變化有4種不同類(lèi)型.CH4的傳輸效率的不同是形成日變化的主要因素.在CH4稻田土壤中的排放率隨季節(jié)的變化形式在不同的地區(qū)是不同的,這取決于溫度、水稻品種、施肥及水管理等不同因素.CH4的產(chǎn)生主要發(fā)生在稻出土壤耕作還原層(2~20cm),氧化主要發(fā)生在水土交界面的氧化層和根部氧化膜,并受多種因子的影響.施用化肥和淚渣肥可以降低土壤中CH4的產(chǎn)生和排放,而有機(jī)肥會(huì)增加土壤CH4的產(chǎn)生和排放43稻田CH排放模式發(fā)展CH排放模式是準(zhǔn)確地估算區(qū)域或全球CH排放量以及探索減排措施的有效的方法.稻HCH排放模式的發(fā)展目前還處于初步階段.最早的模式出現(xiàn)在199年).根據(jù)13年來(lái)對(duì)我國(guó)稻田CH4排放的觀測(cè)和研究我們建立了我網(wǎng)第一代稻田CH4排放模式,這模式用上述觀測(cè)資料進(jìn)行了驗(yàn)證,證明能較好地模擬稻田CH4排放逐日變化并能較準(zhǔn)確地計(jì)算稻田CH4排放總量.近年來(lái)稻田CH排放模型又有新的發(fā)展,我們也在不斷發(fā)展已有的模型,以正確描述氣候、土壤特性、施肥、灌溉等環(huán)境因子和水稻品種對(duì)稻HCH產(chǎn)生、氧化和傳輸過(guò)程的影響,并可預(yù)測(cè)環(huán)境影響因子變化后CH排放的變化.利用此模型可以根據(jù)要求對(duì)減排技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),向政府提供優(yōu)選減排方案44中國(guó)和全球稻田CH排放總量綜合13年在全國(guó)5大類(lèi)水稻生產(chǎn)地區(qū)的代表地點(diǎn)的系統(tǒng)觀測(cè)資料和模式計(jì)算結(jié)果,得出我國(guó)稻田CH4排放總量為967~1266g/a2,而不是國(guó)外學(xué)者估算的30-50Tg/a13).綜合已發(fā)表的觀測(cè)資料估計(jì)全球稻田CL排放總量為35~60Tg/a32),這一結(jié)論已為國(guó)際社會(huì)所接受,政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(PCC)田CH4排放總量由10Tg/a,改為約60T中國(guó)煤化工估報(bào)告中的全球稻4.5減少稻田CH4排放的措施CNMHG13年的系統(tǒng)觀測(cè)證明,農(nóng)業(yè)耕作措施是決定稻HCH4排放總量的最重要因素之一適當(dāng)、科學(xué)地改變耕作措施可以在保證水稻高產(chǎn)的同時(shí)降低CH4排放.其中科學(xué)的間歇灌溉技術(shù)和使用沼渣肥來(lái)代替當(dāng)年的有機(jī)肥是最值得推廣的措施x-3第6期王明星等:大氣化學(xué)研究的一些新進(jìn)展46農(nóng)田N2ONO排放過(guò)程在江蘇的稻麥輪作農(nóng)田對(duì)N2O和NO排放進(jìn)行了連續(xù)4年的田問(wèn)觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究.發(fā)現(xiàn)N2O排放隨土壤濕度的變化規(guī)律.農(nóng)田V2O排放發(fā)生的最佳土壤濕度為99%WPS(Waerfilled pore space),不同于草原和森林上壤的75%WFS.資料分析表明農(nóng)田No排放的日變化表現(xiàn)為截然不同的兩種形式:一種是日問(wèn)極大值型,另一種是夜間極大值型.日間極大值型通常在白天午時(shí)左右出現(xiàn)日排放極大值,夜間的排放較低且相對(duì)穩(wěn)定,這種日變化格局主要取決于土壤溫度的日變化.夜間極大值型通常在傍晚到午夜之間出現(xiàn)日排放極大值,而白天午時(shí)左右通常出現(xiàn)日排放極小值,這種日變化格局主要取決于植物對(duì)土壤有效態(tài)氮素(N礦N)的吸收速率的日變化.農(nóng)出NO排放究競(jìng)表現(xiàn)為哪種日變化形式,取決于土壤微生物與植物根系競(jìng)爭(zhēng)土壤氮素的結(jié)果5大氣痕量成分分析方法研究與實(shí)際應(yīng)用51大氣痕量有機(jī)物的分析研究目前該系統(tǒng)可以檢測(cè)到北京大氣中的25種左右的氯氟烴,30種苯系物和50種其他非甲烷烴.利用自己研制的“大氣痕量有機(jī)物深冷濃縮進(jìn)樣智能接口(lCCS)”,結(jié)合氣相色諧/離子阱質(zhì)譜組成大氣痕量氯氟烴和苯系物分析檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)興隆、民勤、鼎湖山和北京等觀測(cè)站大氣中的痕量有機(jī)物進(jìn)行了連續(xù)觀測(cè),首次獲得了中國(guó)大陸本底大氣36種微量有機(jī)污染物的濃度4).利用C與氣相色譜/四極桿質(zhì)譜聯(lián)機(jī)( Quadrupole-GC/MS)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出“大氣中非甲烷烴自動(dòng)分析檢測(cè)系統(tǒng)”,已成功地應(yīng)用于城市近地層大氣痕量污染物的連續(xù)分析.這一自行研制LCCS系統(tǒng)一次取空氣樣品500~2000cm3,經(jīng)過(guò)冷凍濃縮處理后進(jìn)樣,檢測(cè)濃度的下限可達(dá)101體積比,使商品儀器GC/MS檢測(cè)大氣中微量有機(jī)物濃度的下限從106降低到102量級(jí).這一改進(jìn)使本底大氣和城市污染大氣中所有濃度高于10-2體積比的有機(jī)成分均可用ICCS-GC/MS系統(tǒng)進(jìn)行分析研究52北京大氣CH濃度的變化自1985年來(lái)我們對(duì)北京大氣甲烷濃度進(jìn)行了長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè),觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,北京大氣CH4濃度的增長(zhǎng)率雖然從1985~1989年間的平均每年1.7%降低到1990~1997年間的年均0.5%,增加趨勢(shì)還是很明顯.從季節(jié)增長(zhǎng)率看,Cμ4在冬季和夏季有兩個(gè)峰值.1993年后,夏季變?yōu)樨?fù)增長(zhǎng),而冬季的年平均增長(zhǎng)達(dá)25×10體積比,因此,冬季化石燃料燃燒所引起的CH4濃度增加是導(dǎo)致1993-1997年間北京大氣CH濃度逐年增長(zhǎng)的主要原因46我國(guó)氫氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫的排放量通過(guò)對(duì)生產(chǎn)量和消耗量的調(diào)查分析(HCs)、全氟化碳(PCs)和六氟化硫(SFdHi中國(guó)煤化工溫室氣體氫氟碳化物CNMHG和215t,占全球總排放量的0.9%,6.5%和37%47研究展望(1)地球與大氣間的溫室氣體交換自然科學(xué)進(jìn)展第11卷正確預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化的前提之一就是芾要準(zhǔn)確地搞清楚發(fā)生在陸地生物圈、海洋和大氣間的溫室氣體交換通量及其控制因子.目前對(duì)CO2這種最重要的溫室氣體,其源和匯的平衡問(wèn)題依然沒(méi)有解決.“未探明的匯”到底在地球的何處,“陸地說(shuō)”和“海洋說(shuō)”各持己見(jiàn).國(guó)際地圈和生物圈計(jì)劃(BP)正準(zhǔn)備啟動(dòng)一個(gè)全球碳循環(huán)研究計(jì)劃,目的之…就是希望回答這-問(wèn)題,而對(duì)于另一種重要的溫室氣體CH,其全球總排放量依然存在很大的不確定性,稻田CH4的產(chǎn)生、輸送和排放過(guò)程和規(guī)律依然需要做進(jìn)一步的深入研究,農(nóng)田N2O和NO的排放量的不確定性則更大,更深入的觀測(cè)以及建立有效的數(shù)學(xué)模型是必要的(2)大氣氧化特性大氣氧化特性的變化是大氣化學(xué)研究中的一個(gè)重要方面。隨著人類(lèi)活動(dòng)的增加,污染物的排放呈逐年增加的趨勢(shì).其中氮氧化物(NO2)、非甲烷烴(NMHC)、一氧化氮(CO)等O3前體物的增加已經(jīng)在很大程度上改變了對(duì)流層大氣臭氧的濃度和分布狀況,并進(jìn)而對(duì)大氣的OH,HO2和RO2等自由基濃度產(chǎn)生重要影響改變大氣的氧化能力將對(duì)許多物質(zhì)的氧化和轉(zhuǎn)變產(chǎn)生非常大的影響,其潛在的氣候效應(yīng)是顯著的.對(duì)大氣自由基以及對(duì)流層03及其前體物(NO,,MHC等)的人為源和自然源(如閃電生成的NO4等)分布及相關(guān)過(guò)程的研究成為目前大氣化學(xué)研究領(lǐng)域中的重要方面(3)大氣氣溶膠目前,有關(guān)氣溶膠氣候強(qiáng)迫的估計(jì)存在較大的不確定性.氣溶膠對(duì)云的影響也十分復(fù)雜因此氣溶膠的氣候環(huán)境效應(yīng)是巨大的.另外,亞洲沙塵的物理、化學(xué)光學(xué)特性及其起沙和長(zhǎng)距離輸送等過(guò)程也不清楚.過(guò)去對(duì)亞洲沙塵的研究也非常有限,近幾年在我國(guó)北方頻繁出現(xiàn)的沙塵暴現(xiàn)象已經(jīng)使我們認(rèn)識(shí)到對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研究的緊迫性,國(guó)際大氣化學(xué)組織(IGAC)計(jì)劃實(shí)施的亞洲氣溶膠實(shí)驗(yàn)觀測(cè)( ACE-Asia),其主要目的是對(duì)亞洲氣溶膠的物理化學(xué)及光學(xué)特性及其起源、輸送和氣候和環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行綜合觀測(cè)研究(4)大氣化學(xué)基本理論和研究方法在過(guò)去的50年間,大氣化學(xué)研究主要是圍繞著一些緊迫的環(huán)境問(wèn)題在不同的學(xué)科領(lǐng)域里進(jìn)行,如O3的光化學(xué)平衡理論、平流層O3減少、污染化學(xué)、城市光化學(xué)煙霧及脧雨等.雖然有了很大發(fā)展,但它仍然是一門(mén)很不成熟的學(xué)科,尚未形成系統(tǒng)的理論體系.國(guó)際科學(xué)界在總結(jié)過(guò)去大氣化學(xué)研究的成果后得出個(gè)重要結(jié)論:要真正認(rèn)識(shí)我們?nèi)祟?lèi)賴(lài)以生存的大氣,保持個(gè)良好的生存環(huán)境,就必須把整個(gè)地球大氣以及與之有關(guān)的地表生物圈和海洋作為一個(gè)整體加以研究,也就是說(shuō)大氣化學(xué)研究對(duì)象不僅包括大氣中的微觀化學(xué)過(guò)程,還包括全球尺度的大氣運(yùn)動(dòng)以及大氣、地表生物圈和海洋的相互作用,甚至包括地球與其他星體和空間的相互作用當(dāng)前對(duì)大氣中低濃度物質(zhì)的分析溫室氣體交換通量的觀測(cè)理論和技術(shù)以及化學(xué),光化學(xué)理論的研究是大氣化學(xué)研究的主要方面中國(guó)煤化工大氣化學(xué)涉及的研究?jī)?nèi)容和領(lǐng)域十分CNMHG點(diǎn),一方面它屬于大氣科學(xué),因此不大可能在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行總體頭想,力男,比義丁化學(xué),即對(duì)許多過(guò)程需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn).囚此就需要將理論和數(shù)學(xué)模利研究、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究以及外場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)緊密地結(jié)合起來(lái),使三者相輔相成、互相促進(jìn).開(kāi)展廣泛的國(guó)際合作是大氣化學(xué)研究的必由之第6期王明星等:大氣化學(xué)研究的一些新進(jìn)展考文獻(xiàn)1王明星,大氣化學(xué)(第二版).北京:氣象出版社,1992 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