近日，國際環境類期刊《Environment International》發表了中科院青藏高原所高寒環境質量與安全團隊/中科院青藏高原地球科學卓越創新中心李潮流研究員與美國中央華盛頓大學(Central Washington University)和東北大學(Northeastern University)等單位合作的題為“Carbonaceous Matter in the Atmosphere and Glaciers of the Himalayas and the Tibetan Plateau: An Investigative Review”的研究綜述。

該綜述對到目前為止在青藏高原大氣和雪冰中碳質組分中一些基本指標的研究進行了回顧和評述。由于碳質組分在青藏高原大氣升溫和雪冰消融中扮演著重要的角色，目前對這個方向的研究是一個與全球變化密切相關的主題和熱點，也已經有大量的數據發表 (圖.b)。但由于青藏高原大氣中極低的碳質氣溶膠含量及復雜的地表覆被；同時，由于黑碳和有機碳定義的不確定性和多種不同原理的測試方法，導致目前在青藏高原已經報導的一些數據與實際情形存在一定偏差。所以有必要對其中一些基本指標進行一個綜合評估，從而探討目前在這個研究方向上存在的問題和在將來可能的解決方法。

基于明顯不同的氣候效應和理化性質，在研究中通常把碳質組分分為有機碳和黑碳。由于對兩者區分方法的不同和相對于有機碳較低的黑碳含量，造成目前有些報導的數據，尤其是黑碳的數據存在較大的偏差。因此，有機碳和黑碳的含量和它們的相對比率是碳質組分研究中兩個最基本的指標。如果報導的這兩個指標數據存在較大的偏差，則會影響到其它所有與建立在這兩個指標上相關的工作，諸如化學組分、在大氣中的壽命、同位素組成、來源和輻射強迫等的結果。所以該綜述首先根據現有的研究方法和存在的影響因素對大氣和雪冰中報導的有機碳和黑碳的數據進行了一個重新評估和修正，以使調整后數據更接近實際情形并具有更好的可比性。在此基礎上，討論了黑碳和有機碳的沉降、來源和吸光特征?；镜慕Y論是，盡管遠源傳輸的貢獻很大，且青藏高原有些偏遠臺站的碳質氣溶膠含量與嚴重污染地區相比低很多，但仍然受到臺站局地的排放源如公路上的汽車和周邊村鎮的影響，造成對整個高原面上大氣中碳質氣溶膠含量的高估 (圖.a)；同時，由于干旱的環境和稀疏的地表覆被，局地揚起的粉塵中的無機碳也會造成黑碳和有機碳含量的高估；在假定青藏高原偏遠臺站和冰川區大氣碳質氣溶膠組成一致的前提下，通過大氣中有機碳的清除速率大于黑碳這一規律，利用監測臺站氣溶膠中不溶態有機碳與黑碳的比率，驗證了冰川區雪冰中已經報導的有機碳與黑碳數據的偏差并討論了可能的原因；同時，還發現由于局地環境和降水等因素的影響，不同臺站黑碳和有機碳的沉降通量之間具有很大的差異，相應地，在青藏高原的冰川區的沉降通量之間差異不大；在青藏高原內部其自身生物質燃燒排放的黑碳對冰川消融的貢獻遠大于化石燃燒的貢獻；青藏高原地表源的粉塵對碳質氣溶膠中溶解態有機碳的吸光能力有重要的影響，并可影響到其季節變化規律。

因而，盡管青藏高原被認為是局地人類活動很少的偏遠地區，其碳質氣溶膠主要受到遠源傳輸的影響，但其自身排放的貢獻也不容忽視，這一現象在個別研究點尤為明顯。因而，如果將這些數據簡單的推廣到更大的面積上或整個高原時將會帶來較大的偏差。在未來需要選擇更具代表性的臺站監測，以期獲得更高質量的數據，為其它研究比如大氣化學模型研究提供更可靠的輸入數據。

本研究獲得中科院A類戰略性先導科技專項（XDA20040501）等資助。

全文鏈接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0160-4120(20)32236-4

圖.(a) 青藏高原碳質氣溶膠和粉塵來源的示意圖. (b) 目前已經開展工作的主要的臺站和冰川.