研究表明大气颗粒中的有机硝酸盐随海拔高度而变化

百科 2024-09-24 22:10 北京

by Environmental Molecular Sciences Laboratory

环境分子科学实验室

科学家们使用系留气球采样器和高分辨率质谱法来揭示高空大气颗粒中独特的有机硝酸盐，证实了垂直气溶胶剖面的显著变化，并揭示了可用于大气模型的新信息。图源：桑迪亚国家实验室

虽然大气颗粒直接影响气候（例如，云的形成），但对高空大气颗粒进行采样实际上具有挑战性。因此，对颗粒组成如何与环境功能相关联的全面理解仍然有限。

为了解决这个问题，一个多机构研究团队使用系留气球系统在离地面 750 米的垂直剖面中收集大气颗粒。随后分析收集的大气颗粒以确定组成有机分子，以检查地面和高空样品之间的组成差异。

该团队发现，高空颗粒比在地面上收集的颗粒含有更多的有机硝酸盐分子，并且这种增加受到云层覆盖、相对湿度和风变化的影响。

虽然测量和确定在地面收集的大气颗粒的成分相对简单，但这项研究表明，这种策略可能会歪曲大气的真实垂直分辨成分。

特别是，变化的垂直解析成分可能会显著改变粒子的大气功能和寿命，从而对气候产生相应的影响。

这项研究发表在环境科学与技术上，揭示了可以应用于大气模型的新信息。

该团队的研究登上了环境科学与技术的封面。图源：环境分子科学实验室

使用大气辐射测量（ARM）用户设施（能源部（DOE）科学办公室用户设施）支持的测量，俄克拉荷马州南部大平原大气观测站使用系留气球系统从地面和高空收集大气颗粒。随后在环境分子科学实验室（EMSL）使用高分辨率质谱分析收集的样品的有机分子组成，EMSL 也是 DOE 科学办公室的用户设施。

总体而言，本研究强调了考虑垂直分辨有机分子组成（特别是有机硝酸盐）的重要性，并假设水相转变和垂直风变化可能是影响地球表面以上有机气溶胶分子组成的关键变量。

详细信息参考文献: Gregory W. Vandergrift et al, Tethered balloon system and High-Resolution Mass Spectrometry Reveal Increased Organonitrates Aloft Compared to the Ground Level, Environmental Science & Technology (2024). DOI: 10.1021/acs.est.4c02090

期刊信息：Environmental Science & Technology

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