難熔黑碳（refractory Black Carbon,rBC）是大氣細(xì)粒子（PM2.5）的重要組分,由化石、生物質(zhì)等含碳燃料的不完全燃燒產(chǎn)生。rBC具有極強(qiáng)的直接吸收太陽輻射的能力,能夠改變太陽輻照平衡,進(jìn)而影響區(qū)域氣候乃至全球氣候。rBC排放到空氣中后,已存在于環(huán)境大氣中的各種物質(zhì)（包括有機(jī)物及無機(jī)鹽）會通過物理或化學(xué)過程包覆在其表面,伴隨rBC排出并附著其上的初始一次組分也會緩慢氧化,進(jìn)而改變含rBC的顆粒物的結(jié)構(gòu),吸光性質(zhì)以及吸濕性質(zhì)等。老化的含rBC氣溶膠的包覆層通常較厚,通過所謂的“棱鏡效應(yīng)”,可增強(qiáng)rBC核的吸光能力,影響地球輻射平衡,進(jìn)而引起區(qū)域及全球氣候變化。rBC被親水性物質(zhì)包覆后,還能夠作為云凝結(jié)核,改變云的物理和化學(xué)性質(zhì),影響降雨及太陽輻射等。此外,受不同區(qū)域的產(chǎn)業(yè)布局及環(huán)境等要素影響,不同區(qū)域的rBC的排放源以及大氣老化過程會存在較大的差異。因此,研究不同區(qū)域的含BC氣溶膠的排放源,化學(xué)組成,混合狀態(tài)及其光學(xué)吸收能力的變化等是準(zhǔn)確評估BC的氣候效應(yīng)及制定有效的大氣灰霾控制政策等的關(guān)鍵。本研究以一臺黑碳?xì)馊苣z質(zhì)譜儀（Soot-Particle Aerosol ... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１透射電鏡下ｒＢＣ的結(jié)構(gòu)＿??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｏｉｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ?ｂｌａｃｋ?ｃａｒｂｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ＴＥＭ??

１．１．３黑碳的結(jié)構(gòu)??１９圓顯??圖１．１透射電鏡下ｒＢＣ的結(jié)構(gòu)＿??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｏｉｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ?ｂｌａｃｋ?ｃａｒｂｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ＴＥＭ??由ｒＢＣ的定義可知其結(jié)構(gòu)主要為納米單質(zhì)碳小球組成的聚集體，因此其結(jié)構(gòu)呈不規(guī)??則的鏈狀或分枝狀（見圖１．１），粒徑也隨不同的燃燒條件各異。新鮮ｒＢＣ的結(jié)構(gòu)與其??燃燒源及燃燒條件相關(guān)，其結(jié)構(gòu)的的不規(guī)則度定量可用分形維數(shù)（Ｆｒａｃｔａｌ?ｃＨｍｅｎｓｉｏｎ）??來表示。例如，由于生物質(zhì)燃燒生成的ＨＢＣ表面常伴有較多的有機(jī)物及無機(jī)鹽（ＫＣ１??等），因此生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的ｒＢＣ—般較機(jī)動車尾氣中的ｒＢＣ的不規(guī)則度低，ｒＢＣ由于??受這些附著ＩＣＭｓ的影響，呈現(xiàn)更緊湊的團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，其粒徑通常也相對較小。??１．１．４黑碳的光學(xué)屬性??碳（Ｃ）有多種同素異形體，如無定型碳，富勒烯，石墨烯及鉆石等，無定型碳，??富勒烯和石墨烯可強(qiáng)吸收可見光

包覆效應(yīng)（包覆物主要由各種有機(jī)物及無機(jī)鹽組成，如硫酸銨及硝酸銨等），使其結(jié)??構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)可能在包覆物存在的情況下演變，導(dǎo)致了〃ＢＣ的質(zhì)量吸收截面（Ｍａｓｓ??Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ，ＭＡＣ）的增加，通過所謂的“棱鏡”效應(yīng)（見圖１．３），增強(qiáng)??ｒＢＣ的吸光效應(yīng)另外，ｒＢＣ如被親水物質(zhì)包覆，還能改變其吸水性從而作為云??凝結(jié)核（Ｃｌｏｕｄ?Ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?Ｎｕｃｌｅｉ，?ＣＣＮ），來改變云的微物理過程、光學(xué)特性以及??降水效率等［３９］。含〃ＢＣ氣溶膠的包覆物化學(xué)組分及內(nèi)部混合狀態(tài)等將隨其在大氣中的??老化過程不斷變化，ｒＢＣ的光學(xué)屬性也伴隨著不斷變化。??喊??＼??圖１．３“棱鏡＂效應(yīng)??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?“ｌｅｎｓｉｎｇ?ｅｆｆｅｃｔ”??據(jù)政府間氣候變化專門委員會（Ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ?Ｐａｎｅｌ?ｏｎ?Ｃｌｉｍａｔｅ?Ｃｈａｎｇｅ，?ＩＰＣＣ）??２０１３年的報告（見圖１．２），／－ＢＣ對地球的輻射強(qiáng)迫為０．６４?Ｗｍ＿２，且存在較高的不確定??性［４２］，這主要由于ｒＢＣ的排放源及強(qiáng)度不同，在不同大氣條件下的老化機(jī)制也不同。??然而，目前多數(shù)氣候模型計算的含ｒＢＣ氣溶膠的輻射強(qiáng)迫值基本上是基于核－殼球模型??（（Ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]NO2在黑碳表面的非均相反應(yīng)及碳—硝酸內(nèi)混合顆粒物的外場觀測[D]. 沈利娟.南京信息工程大學(xué) 2013



本文編號：3095179