Abstrak
Partikel yang mengandung karbon hitam (BCc) merupakan pendorong iklim jangka pendek yang penting, yang memberikan penyerapan cahaya kuat yang memengaruhi iklim. Perilaku atmosfernya berevolusi selama penuaan, sehingga memerlukan karakterisasi kimia untuk menjelaskan dampak lingkungan dan iklimnya. Meskipun demikian, studi terperinci tentang komposisi dan evolusi BCc dalam kondisi atmosfer saat ini masih langka. Dalam studi ini, kami menggunakan spektrometer massa aerosol partikel jelaga (SP-AMS) bersama instrumentasi canggih selama kampanye lapangan selama sebulan di Beijing pada musim gugur 2022 untuk memeriksa komposisi kimia dan evolusi BCc. Hasil kami mengungkapkan hubungan yang kuat antara lapisan BCc dan tingkat polusi udara, dengan senyawa organik dan nitrat sebagai bahan pelapis yang dominan. Nitrat menunjukkan sensitivitas suhu yang jelas dan distribusi yang tidak merata antara BCc dan partikel sub-mikron lainnya. Selama episode polusi ozon tinggi, aerosol organik sekunder mendominasi fraksi organik lapisan BCc, sedangkan dalam kondisi ozon rendah, kontribusi sekunder meningkat dengan meningkatnya polusi udara, yang kemungkinan didorong oleh reaksi fase air. Estimasi higroskopisitas untuk BCc dan PM 1 massal , yang diperoleh dari aturan pencampuran Zdanovskii−Stokes−Robinson, secara konsisten berbeda, dengan perbedaan yang berkurang saat lapisan menebal. Temuan ini memberikan wawasan penting tentang nasib BCc di atmosfer, yang menggarisbawahi peran penting karakterisasi kimia dalam memahami perilakunya dan implikasi yang lebih luas bagi iklim dan kualitas udara.
Poin-poin Utama
- Pelapisan partikel yang mengandung karbon hitam (BCc) dikaitkan dengan tingkat polusi, dengan bahan pelapis yang bervariasi di setiap episode polusi.
- Nitrat meningkatkan pertumbuhan BCc, terbentuk pada malam hari melalui reaksi heterogen, tetapi terurai pada siang hari pada suhu yang lebih tinggi
- Higroskopisitas BCc mungkin dilebih-lebihkan jika mengasumsikan komposisi kimia yang sama dengan partikel submikron lainnya
Ringkasan Bahasa Sederhana
Partikel yang mengandung karbon hitam (BCc) adalah partikel kecil dan gelap yang menyerap sinar matahari dan menghangatkan atmosfer, sehingga sangat penting untuk memahami perubahan iklim. Seiring bertambahnya usia partikel-partikel ini di atmosfer, sifat-sifatnya pun berubah, sehingga studi tentang komposisi kimianya menjadi penting. Dalam studi ini, kami menyelidiki komposisi kimia BCc di Beijing selama kampanye lapangan pada musim gugur 2022, setelah penerapan konversi energi batu bara ke gas. Kami menemukan bahwa BCc sering kali dilapisi dengan bahan lain, terutama senyawa organik dan nitrat, yang dikaitkan dengan tingkat polusi. Baik tingkat pembersihan basah maupun umur BCc di atmosfer bergantung pada higroskopisitasnya. Sementara sebagian besar studi pemodelan mengasumsikan BCc memiliki higroskopisitas yang sama dengan partikel submikron lainnya, studi kami menunjukkan bahwa BCc kurang higroskopis dibandingkan komponen partikel submikron lainnya.
