长安大学李彦鹏教授与陈建勋教授团队联合EST｜城市道路车辆排放水溶性棕色碳的分子转化与气候影响

背景：棕碳作为吸光性有机物对气候有重要影响，但现有研究多集中于生物质或燃煤源，对城市机动车排放的水溶性棕碳分子特性缺乏认知。研究目的：本研究以中国西北西安和银川市三条城市隧道为天然观测平台，采集PM₂.₅样品，利用超高分辨率质谱和紫外-可见光谱技术，解析机动车排放水溶性棕色碳的分子组成、光学特征及气候效应，并探索其大气演化规律。结论：机动车排放的含氮有机物在BrC中占主导地位（33.5%-43.9%），具有独特的分子指纹；其质量吸收效率为0.27-0.48 m²/gC，但直接辐射强迫效率达1.17-2.37 W/g，高于大气背景棕碳10倍以上，表明其增温效应不可忽视。隧道内观测到昼夜差异：日间OH自由基主导下，BrC经历光增强-光漂白过程；夜间NO₃自由基主导下，光吸收持续增强，揭示了不同氧化路径对分子结构与光学性质的调控作用。研究证实车辆排放是城市棕碳的一大来源，现有气候模型可能低估其贡献。