大氣氣溶膠是懸浮于空氣中的固體和液體微小顆粒,其對太陽光的散射和吸收是造成大氣能見度降低的主要原因。大氣氣溶膠還可以通過與太陽光的相互作用影響輻射平衡,從而影響氣候。因此,對氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的深入理解,是了解其氣候和環(huán)境效應(yīng)的基礎(chǔ)。
氣溶膠的光學(xué)性質(zhì)與其多種理化性質(zhì)緊密相關(guān)。首先,氣溶膠的化學(xué)成分是決定其光學(xué)性質(zhì)的主要因素,比如黑碳?xì)馊苣z主要成分為元素碳,因此可吸收紅外光,而其他成分的氣溶膠在紅外光區(qū)基本無吸收。其次,氣溶膠的相態(tài)、混合狀態(tài)、形貌等多種物理性質(zhì)也影響著氣溶膠的光散射和光吸收。最后,大氣中的物理化學(xué)過程可改變氣溶膠化學(xué)成分和物理性質(zhì),進(jìn)而影響其光學(xué)性質(zhì)。因此,氣溶膠的光學(xué)性質(zhì)所涉及到的物理化學(xué)過程非常復(fù)雜,需要從多方面進(jìn)行系統(tǒng)和深入的研究。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所王殿勛先生是我國著名的物理化學(xué)家,參與籌建了我國第一個X射線光電子能譜(XPS)研究組,為我國的XPS研究做出了突出貢獻(xiàn);創(chuàng)建了我國第一個氣相紫外光電子能譜(UPS)研究組,引領(lǐng)了我國的能譜學(xué)實驗研究;并進(jìn)而將UPS發(fā)展為可跟蹤化學(xué)反應(yīng)過程的瞬態(tài)能譜儀(PES),開創(chuàng)性地應(yīng)用于大氣瞬態(tài)物種研究。王先生不僅為光電子能譜學(xué)在國內(nèi)的開展做出了奠基性貢獻(xiàn),同時作為應(yīng)用能譜學(xué)技術(shù)開展大氣化學(xué)研究的開拓者,在推動物理化學(xué)與大氣環(huán)境科學(xué)等交叉學(xué)科在我國的發(fā)展方面做出了重要貢獻(xiàn)。
為祝賀王殿勛先生八十華誕,同時針對我國在大氣污染防治方面的重大需求,《大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報》推出了“大氣氣溶膠光學(xué)性質(zhì)”專輯。在該領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者的積極響應(yīng)下,專輯最終收錄13篇論文,包括7篇綜述和6篇研究論文。從研究方法看,涵蓋了外場觀測和實驗室研究;從所研究的氣溶膠種類看,包括二次有機(jī)氣溶膠、黑碳?xì)馊苣z、棕碳?xì)馊苣z、沙塵氣溶膠、海鹽氣溶膠等多種具有代表性的大氣氣溶膠;從主題看,既包括光吸收、光散射等重要的光學(xué)性質(zhì),又包括與之相關(guān)聯(lián)的吸濕性、形貌、混合態(tài)等理化性質(zhì),還涵蓋了不同環(huán)境因素對這些性質(zhì)的影響。這些論文充分展現(xiàn)了我國關(guān)于大氣氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的一些最新研究進(jìn)展,同時也展望了未來的發(fā)展趨勢,為該領(lǐng)域研究人員提供了很好的切入點(diǎn)。希望專輯的推出能夠促進(jìn)國內(nèi)氣溶膠研究領(lǐng)域的專家學(xué)者之間,以及與其他相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者之間的合作與交流,并能夠吸引更多的專家學(xué)者加入到該研究領(lǐng)域,共同推動大氣氣溶膠光學(xué)性質(zhì)的深入研究和快速發(fā)展。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所 葛茂發(fā)
山東大學(xué) 杜 林
中國科學(xué)院化學(xué)研究所 王煒罡