北京碳质气溶胶“垂直密码”破译

中国科学院大气物理研究所科研团队基于连续两年的激光雷达与太阳光度计遥感观测数据，首次对北京地区碳质气溶胶进行长期、高时间分辨率的垂直特征分析，重点揭示了排放、气象和区域传输的复杂作用，为精细化污染控制策略的制定提供了科学依据。

有机物和黑碳等碳质气溶胶，是细颗粒物（PM2.5）的重要组成部分，其垂直分布情况会对气候和健康效应产生关键影响。传统的地面观测手段难以揭示碳质气溶胶的三维垂直分布特征，塔基、航测等垂直观测方式则受限于时空范围。这些导致当前亚洲地区缺乏长期、垂直分辨的碳质气溶胶观测数据。

激光雷达与太阳光度计遥感观测，可以解决这一难题。获取了连续两年的观测数据后，此次该团队设计了一套反演算法，构建起逐小时碳质气溶胶垂直廓线数据集，解析北京地区有机物和黑碳的垂直结构及季节性演变机制。

数据分析显示，北京地区的碳质气溶胶具有显著的垂直分布特征，其中有机物和黑碳主要集中在2公里以下的区域，随高度提升呈现阶梯式下降趋势。碳质气溶胶冬季和春季浓度最高，在3月和11月出现显著峰值。团队解释，排放行为会主导碳质气溶胶在垂直方向各层的长期浓度趋势，气象因素则驱动短期波动和污染峰值。