生物质燃烧所释放的气溶胶中,包含大量有机碳(OC)和黑碳(BC)。这些物质会对气候变化产生重大影响。在生物质的燃烧过程中,臭氧的前体物,例如氮氧化物、CO以及碳氢化合物等会被大量释放。通过卫星观测以及数值模拟,证实了臭氧和生物质燃烧气溶胶之间的正相关性[1]。生物质燃烧能够改变气溶胶的吸湿性[2,3],改变云的微物理性质[4],引起冰晶变化,进而影响大气中水汽的分布与平衡[5,6]。生物质燃烧能影响大气温度的垂直分布[7],且因其对大气的黯淡效应,而引起太阳辐射降低[8]。P.K.Patra[9]等通过比较反演结果和模拟结果,揭示了生物质燃烧在陆气碳通量交换的异常性中所扮演的重要角色,而C.Potter等[10]通过卫星数据分析和生态系统模式,估算了亚马孙地区因生物质燃烧所造成的碳损失。大型外场观测实验如沙尘与生物质燃烧实验(dust and biomass-burning experiment,DABEX)[11]、非 洲 季 风 多 学 科 分 析(African monsoon multidisciplinary analysis,AMMA)[12]、亚马孙大尺度生物圈大气圈实验——烟尘气溶胶、云、雨和气候(large scale biosphere atmosphere experiment in Amazonia—smoke aerosols,clouds,rainfall and climate,LAB-SMOCC)[4,13]以及南非区域科学倡议实验2000(the Southern African Regional Science Initiative experiment,SAFARI)[14]等,都在生物质燃烧的主要区域,如南非以及亚马孙地区,进行了大量有关生物质燃烧产生的气溶胶物理化学、光学以及辐射特性等方面的研究。东南亚和南亚是世界上主要的生物质燃烧区域之一[15]。生物质燃烧和化石燃料的使用,是亚洲上空棕色云(ABC)的主要来源和成因[16]。生物质燃烧所产生的烟尘气溶胶,可通过长途传输影响至近千千米的下风向地区,影响空气质量、人体健康以及区域气候。关于亚洲生物质燃烧的研究,例如有关其对区域辐射影响的效应研究,迄今为止还非常有限[17]。早期的研究表明,来自东南亚春季的生物质燃烧,可在低对流层内产生较高的臭氧浓度[18]。珠江三角区地区由于受东南亚生物质燃烧影响,紫外光辐射强度减少,从而臭氧生成量减少[19]。S.D.Choi和Y.S.Chang[20]使用MOPITT卫星反演CO,评估了西伯利亚生物质燃烧对韩国和日本的影响。长三角地区是世界上主要的城市农业群之一,有关长三角地区生物质燃烧的研究尚不多见[21-24]。本章通过卫星观测、激光雷达以及基于近地面的气溶胶采样,研究2009年中国长三角地区因生物质燃烧而发生的重霾事件,揭示生物质燃烧产生的气溶胶的化学和光学特性及其对大气质量的影响,进而阐明控制生物质燃烧改善空气质量的重要性。(www.xing528.com)
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