由北京大學和美國德州農機大學專家組成的科研團隊近日公布一項新的研究成果，揭示了黑碳對霧霾和氣候變化的作用機制，加深了科學界對黑碳氣候效應的認識。

生活中因燃燒產生的黑碳隨處可見，如工廠煙囪、柴油車尾氣管、點燃的生日蠟燭上方都能見到很多黑煙，其實就是當中包含的成千上萬個小到10納米、大到100微米的黑碳所致。這些黑碳雖小，卻有極強的光譜吸光性，是關鍵性溫室物質，對全球氣候變化有著重要影響。據悉，盡管目前黑碳的增溫作用已被世界公認，但不同研究對其具體輻射強迫的估算一直存在巨大差異，使黑碳成為氣候變化研究領域中最具爭議部分和不確定性來源。

為此，由北京大學環境科學與工程學院胡敏教授和美國德州農機大學的張人一教授領導的國際研究小組設計了一種新的大氣煙霧箱，能夠很好地模擬黑碳排放到大氣后的粒徑、形貌和吸光性質隨時間的變化。

基于這種方法，研究團隊識別出了黑碳在大氣中發生性質演變的兩個階段。據觀測，當低揮發性有機物一層層包裹在已變為球形的表面，黑碳的吸光能力就得到極大增強，最高可增強至剛排放黑碳的2.4倍。

研究還進一步發現，大氣中較高的污染物濃度加速了黑碳性質的轉化。應用大氣煙霧箱，專家首次定量了在不同城市大氣條件下黑碳性質變化的時間尺度，并發現快速的轉化不僅增強了污染地區黑碳的輻射強迫，也使得邊界層更容易因高吸光能力的黑碳而變得穩定，從而導致更加頻繁的重度霧霾爆發。

據悉，這項成果近期發表于美國知名科學期刊《美國國家科學院院刊》。美國大氣化學專家高度評價此成果是“彌合了對黑碳氣候效應觀測和模型模擬研究之間的兩到三倍的鴻溝”，“使科學界對黑碳氣候效應的認識更加趨于一致”。