Schematiskt diagram som illustrerar blandningstillståndet för rBC under flammande förbränning (vänster) och pyrande förbränning (höger). Kredit:Xiaole PAN
Som en kortlivad klimatpådrivare, svarta kolaerosoler i atmosfären spelar en viktig roll i klimatförändringen genom att absorbera solstrålning och förändra formationen, livslängd och albedo av moln. Det ger också "frö" för disbildning i urban/regional skala. I norra Kina, öppen biomassabränning (OBB), som halmbränning efter skörd, är en av viktiga källor till eldfast svart kol (rBC). OBB avger både sotpartiklar och betydande mängder halvflyktiga organiska ämnen, som båda kommer att genomgå en mycket komplicerad blandnings- och evolutionsprocess i atmosfären för att förändra deras förmåga att bilda molnkondensationskärnor.
För närvarande, blandningstillståndet för OBB-aerosoler studeras vanligtvis genom fältstudier. På grund av influenser såsom meteorologiska faktorer, diffusion och transmission, blandningstillståndet för rBC förändras normalt avsevärt med åldringstiden. För att bättre karakterisera åldrandeprocessen av rBC, Det är akut nödvändigt att studera det nyutsända rBC under hela förbränningsprocessen. Dr. PAN Xiaole från CAS Institute of Atmospheric Physics och hans japanska medarbetare genomförde förbränningslabexperiment för att simulera och undersöka rBC-utsläpp och blandningstillståndsegenskaper under olika förbränningsförhållanden. Det visade sig att modediametern för massstorleksfördelning av rBC tydligt minskade uppenbarligen när förbränningstillståndet för biomassa skiftade från flamdominant till glöddominant.
"Detta resultat indikerar att rBC-koagulations-/tillväxtprocessen var intensiv under flammande förbränning som ett resultat av betydande produktion av rBC-prekursorpartiklar, " säger Dr PAN.
Vidare, på grund av det starka utsläppet av halvflyktiga organiska ämnen och lägre produktionshastighet av rBC-partiklar under pyrande förbränning, beläggningstjockleken på rBC-partiklar var 20 procent större än den från flammande förbränning i genomsnitt. Detta fynd var avgörande för den omfattande förståelsen av utvecklingen av det blandade tillståndet av svart kolaerosol och dess tvingande effekt av klimatstrålning.