亚洲沙尘暴不仅会影响中国广大地区以及周边韩国、日本等国家的大气质量,而且对全球生物地球化学循环具有深远的影响[1]。沙尘气溶胶在长途传输途中,通过与酸性气体反应,可改变Fe的可溶性比率,影响海洋表层水的浮游生物量,进而影响太平洋高营养、低叶绿素地区固碳速率的变化,而导致全球性变化[2]。亚洲沙尘通过缓冲东亚大气环境中的酸度和增加太平洋海水的碱性,来影响大尺度区域的气候及环境变化,亚洲沙尘所携带的碳酸盐,每年可达44.8 Tg,因此其是碱性碳库的重要来源之一[3]。沙尘气溶胶可通过吸收和散射太阳辐射,直接影响气候,也可以作为云凝结核,间接地影响气候[4]。沙尘、硝酸盐和硫酸盐气溶胶相互混合与反应所产生的混合气溶胶所造成的辐射强迫,约为-0.1 W·m-2[5]。亚洲沙尘主要有两大源区:一个是位于中国西部的塔克拉玛干沙漠,另一个是位于蒙古国和中国北方的戈壁地区[6]。沙尘颗粒物通过强劲的地表风被抬升,随即可以在大气中被传输数千上万千米之远。已有的研究发现,沙尘可被传输至中国北 京[7,8]、中国 台 湾[9]、日 本[10,11]、韩 国[12,13],甚 至 到 达 北 太 平 洋 以 至 北 美 地区[14,15]。人们发现,在长途传输过程中,沙尘气溶胶已与硫酸盐、硝酸盐[16,17]、海盐[11]、Se、Ni、Pb、Br和Cu等污染元素[18],黑碳[13]、VOC[19]、多环芳烃[20]等污染气溶胶组分,充分地混合。有关沙尘气溶胶的数值模式,也评估了矿物气溶胶与人为污染气溶胶[21]、海盐及云[22]的相互作用。除了在沙尘传输过程中发现上述相互作用,在沙尘源区也发现了这种现象[23,24]。本章通过2007年春季在亚洲3个主要沙尘源区——塔中(塔克拉玛干沙漠中部)、多伦(内蒙古戈壁边缘)、榆林(黄土高原北缘),以及在上海(下风向地区监测点)同步采集气溶胶样品,测定并分析了气溶胶的质量浓度和化学组成(采样方法和化学分析方法详见本书第7、8、10章),进而比较亚洲沙尘不同源区的气溶胶性质、长途传输过程中沙尘气溶胶组分的变化,揭示沙尘在长途传输途中与人为污染物的混合与相互作用,及其对区域大气环境和全球变化的可能影响。(www.xing528.com)
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