亚洲沙尘事件中气溶胶演变的微观物理与元素特征解析

《Journal of Environmental Sciences》：Revealing the evolution of aerosols in Asian dust events: Insights from their microphysical and elemental characteristics

本研究创新性地结合单粒子光学计数器(SOPC)和智能扫描电镜环境颗粒分析系统(IntelliSEM-EPAS)，首次实现了沙尘事件中单个颗粒形态变化(去极化率从0.05增至0.12)与化学成分(含硫颗粒占比90.3%)的实时动态监测，为理解亚洲沙尘传输过程中的气溶胶混合机制及气候模型优化提供了关键实验依据。

　　

Highlight

本研究通过新型单粒子光学计数器(SOPC)与智能扫描电镜(IntelliSEM-EPAS)的联用技术，揭示了2023年春季亚洲沙尘事件中气溶胶微观特性的动态演变过程。亚微米级颗粒占比高达90.3%，其去极化率(depolarization ratio)在沙尘过程中显著增加(0.05→0.12)，而形态因子(form factor)则从0.73降至0.60。元素分析表明含硫混合颗粒是导致细颗粒形态变化的关键因素。

Conclusions

通过原位(偏振光散射测量)与离线(扫描电镜图像分析)方法的结合，本研究系统阐述了2023年连续沙尘事件期间单个沙尘颗粒的形态学演变规律。研究发现不同阶段沙尘颗粒的去极化率与形态因子存在显著差异：从沙尘前期到沙尘期，粒径<1μm的颗粒比例从78%增至93%，而含硫颗粒的包覆作用使得颗粒球形度降低。这些定量结果为理解沙尘气溶胶长距离传输过程中的形态-组分协同演化机制提供了新的实验证据。