棕碳是重要的短期氣候變化驅動因子之一，其吸光特性可能會對區(qū)域氣候變化帶來重要影響。通常在氣候模式中假設生物質和生物燃料燃燒是一次棕碳的主要來源，而越來越多的研究表明棕碳的形成是由燃燒條件決定的，低效率的化石燃料燃燒同樣可以產生棕碳。外場觀測表明，尤其是在我國的燃煤采暖季，居民煤炭燃燒排放棕碳的光吸收不亞于生物質燃燒的排放。

為準確估算棕碳的吸光性和輻射效應，李國輝研究員團隊將棕碳的主要一次排放源（居民煤炭燃燒、生物質燃燒和生物燃料燃燒、車輛排放）以及二次生成棕碳納入?yún)^(qū)域氣候模型。研究表明，在模式中考慮棕碳后的模擬方案，對氣溶膠吸光性特征的模擬有較大的改善。結果表明，棕碳在華北平原冬季呈現(xiàn)較顯著的空間異質性，近地面平均濃度為5.2 μg m-3，河北和汾渭平原是高值區(qū)。而在365 nm波長處棕碳對氣溶膠吸收的貢獻達16.4%，居民煤炭燃燒是最大的貢獻源。棕碳整體（同時考慮其散射和吸收性）在大氣層頂產生的直接輻射效應平均為-0.09 W m-2。但由于其光吸收對有機氣溶膠散射效應的抵消，使有機碳冷卻效應減弱了約28.0%。華北平原棕碳吸光性帶來的平均輻射效應可達+0.40 W m-2。研究時段內，居民煤炭燃燒、生物質燃燒、機動車和二次生成棕碳吸光性帶來的大氣層頂直接輻射效應平均分別為+0.26 W m-2、+0.11 W m-2、+0.01 W m-2和+0.02 W m-2。該研究表明氣候模式不僅需要考慮有機氣溶膠的吸光性，還必須重視化石源尤其是低效燃燒煤炭源排放的棕碳。研究有助于深入理解和認識棕色碳的氣候效應，提高模式對未來氣候變化的模擬能力。

研究成果發(fā)表于中科院一區(qū)期刊Atmospheric Chemistry and Physics，第一作者為周家茂高級工程師，通訊作者為李國輝研究員。該研究得到國家自然科學青年基金（No.42107127）和國家重點研發(fā)計劃（No.2022YFF0802502）的聯(lián)合資助。

Zhou, J., Wu, J., Su, X., Wang, R., EI Haddad, I., Li, X., Jiang, Q., Zhang, T., Dai, W., Cao, J., Prevot, A. S. H., Tie, X., and Li, G.: Source-explicit estimation of brown carbon in the polluted atmosphere over the North China Plain: implications for distribution, absorption, and the direct radiative effect, Atmos. Chem. Phys., 25, 7563–7580, https://doi.org/10.5194/acp-25-7563-2025, 2025.

不同來源棕碳吸光性的直接輻射效應空間分布（a）居民煤炭燃燒源，（b）生物質燃燒源，（c）機動車源和（d）二次源