全球空气污染治理近年来取得显著成效，空气质量明显好转，为人类带来更健康、舒适的环境。然而，随着污染治理的持续，气溶胶的“遮阳伞”效应减弱。这一现象对气候系统能量平衡的重要影响，成为当前气候变化研究领域的谜题之一。
近期，兰州大学大气科学学院张镭教授和田鹏飞教授团队在美国地球物理学会著名期刊《Earth’s Future》上发文（Increasing Coarse Aerosols Mitigated the Warming Effect of Anthropogenic Fine Particle Reductions in Europe），首次揭示减排背景下气溶胶粒径变化与气候效应的耦合机制，突破传统仅关注气溶胶浓度变化的局限，创新阐明减排背景下粗颗粒物的气候调节作用。研究结果对理解气候系统能量平衡、完善气候模式具有重要意义，可为全球和区域应对气候变化、制定科学合理的减排策略提供关键支撑。
研究发现，减排背景下粗颗粒物增多会通过两种机制影响气候：（1）当粗颗粒物增多时，粗颗粒与细颗粒的碰撞机会减少，导致粗颗粒的增长受限、粒径相对减小，这个过程可称为“竞争效应”；（2）粗颗粒增多会缩短细颗粒之间的平均自由程，进而提高细颗粒物之间的碰并效率，使部分细颗粒增长成为粗颗粒。上述气溶胶的动态调整，不仅能提高粗颗粒物的浓度，还能使其粒径减小（散射效率增强），从而增强粗颗粒物对太阳辐射的散射能力（图1）。结果显示，1999至2021年期间欧洲粗颗粒物的变化，抵消了约四分之一的“遮阳伞”效应减弱。
图1 大气气溶胶粒径谱变化造成的辐射影响：粗颗粒物（大点）和细颗粒物（小点）的辐射效应以及它们的交互影响（a和b）；欧洲地区气溶胶粒径谱分布与散射效率的变化（c和d）。
研究工作由兰州大学张镭教授领衔的大气气溶胶与边界层空气污染研究团队独立完成，2024级博士生崔晨为第一作者，田鹏飞教授担任通讯作者，合作者王文芳、于泽仁和王彬睿等在校生、毕业博士汤晨光以及曹贤洁副教授、梁捷宁副教授和张镭教授。得到国家自然科学基金（42475080、42175093）和中央高校基本科研业务费-优秀青年支持计划项目（lzujbky-2024-ey04）的资助。
论文链接：
https://agupubs.onlinelibrary.wi ... 0.1029/2025EF006044
文:田鹏飞、崔晨 图:崔晨 编辑:马彬
来源： https://news.lzu.edu.cn/info/1051/1021335.htm
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发表于 2025-5-14 14:46:28
