更新时间:2026-04-23
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YYVIP易游·(中国有限公司)官方网站-2026年4月21日下午,由南京大学南赫学院主办的“南赫大讲堂”系列讲座第七期(ISSUE 007)在南京大学苏州校区苏教-B106顺利举行。本期讲座特邀国际顶尖大气气溶胶科学家 Douglas R. Worsnop 教授作题为 “Atmospheric Aerosols: Mass Spectrometry, Air Quality and Climate” 的专题报告。报告围绕大气气溶胶研究中的关键科学问题、质谱探测技术的发展,以及空气质量改善与气候变化之间的复杂关系展开,吸引了众多师生到场聆听,现场学术氛围浓厚。
讲座伊始,鄢超副教授作为主持人对 Worsnop 教授作了简要介绍。Douglas R. Worsnop 教授是国际顶尖大气气溶胶科学家,2026年当选美国国家工程院院士,现任 Aerodyne Research 资深副总裁、芬兰赫尔辛基大学 INAR 物理系教授,为 AAAS、AGU、AAAR 会士,长期引领气溶胶质谱技术与大气气溶胶化学研究方向。
报告伊始,Worsnop 教授结合个人科研经历,回顾了自己长期从事大气化学研究的学术道路。从酸雨相关的非均相化学研究,到平流层臭氧空洞问题,再到飞机排放、分子团簇形成以及气溶胶与空气质量、气候变化研究,他以自身科研轨迹为线索,串联起大气环境科学中多个重要议题的发展过程。
报告中,Worsnop 教授系统介绍了多种关键仪器的发展过程及其在科研中的应用。其中,AMS(Aerosol Mass Spectrometer) 的发展极大推动了大气颗粒物在线成分测量。在此基础上,他还介绍了 APi-ToF(Atmospheric Pressure Interface Time-of-Flight Mass Spectrometer) 在大气离子与分子团簇观测中的重要作用。借助这些仪器,研究人员得以更直接地观察真实大气中的离子信号、分子团簇形成以及颗粒物演化过程,从而推动气溶胶研究进入分子尺度。
报告不仅讲述了仪器的工作原理,也穿插了大量实验与研发中的实际经历,包括早期装置建设、实验调试以及仪器运行过程中遇到的困难与挑战。一个个科研故事使抽象的科学问题和复杂的仪器系统变得更加具体、生动,也让在场师生更直观地感受到科研探索的积累过程。
在科学问题层面,报告重点讨论了大气中新粒子形成与增长的机制。Worsnop 教授介绍了团队围绕高氧化有机分子(HOM) 、夜间化学过程以及在CLOUD Chamber实验开展的一系列研究工作。报告指出,当前对大气成核过程的认识表明,初始成核主要与硫酸和碱性物质有关,而颗粒物从纳米尺度继续增长到能够成为云凝结核(CCN) 的粒径范围,则与低挥发性有机物密切相关。
报告还讨论了白天与夜间氧化化学的差异,以及不同污染条件下有机分子生成路径的变化。通过对相关分子信号的分析,研究团队逐步加深了对高氧化有机分子及其在气溶胶增长中作用的认识。结合芬兰、墨西哥城、特内里费岛以及中国等不同地区的观测案例,Worsnop 教授进一步说明了气溶胶形成与增长机制在不同环境中的区域差异,这些研究共同展现了大气化学过程与生态环境变化之间复杂而深刻的联系。
在报告后半部分,Worsnop 教授将视角扩展到空气质量治理与气候变化问题。他指出,气溶胶一方面直接关系到空气污染和公众健康,另一方面又通过影响辐射收支和云过程参与气候调节。与在大气中停留时间极长的 CO₂ 相比,气溶胶寿命较短,但对区域环境和气候系统具有重要影响。
报告中,他结合美国、中国和印度等不同地区的情况,讨论了空气污染治理的现实进程。以中国为例,近年来 PM2.5 治理取得了显著成效,空气质量改善速度令人印象深刻;与此同时,气溶胶减少也意味着其对太阳辐射的部分反射作用减弱,这使空气污染治理与气候变化之间呈现出更加复杂的关系。Worsnop 教授借此强调,空气质量改善与气候治理需要放在更大的地球系统背景下统筹思考。
在互动问答环节,现场师生围绕理论学习如何过渡到仪器与数据工作、不同探测仪器的适用范围等问题,与 Worsnop 教授展开了深入交流。
针对学生关于如何从偏理论学习走向仪器研究与实际测量的问题,Worsnop 教授指出,当代科研中并不一定要求每位学生都亲手搭建完整仪器系统,但必须理解仪器工作的基本原理,知道数据从哪里来、如何获取以及如何解释。只有真正理解测量结果背后的物理化学意义,才能更好地进入科研实践。
本次“南赫大讲堂”第七期讲座围绕大气气溶胶、质谱技术、空气质量与气候变化之间的内在联系,系统展示了该领域从早期环境化学实验、关键仪器研发到分子尺度观测和区域治理研究的发展脉络。报告既回顾了酸雨、臭氧空洞、城市霾污染等重大环境问题中的经典研究,也呈现了新粒子形成、气溶胶增长以及云室实验等前沿方向的最新进展。
整场讲座内容扎实、视野开阔,不仅加深了师生对大气气溶胶科学及其现实意义的理解,也为未来在空气质量、环境监测和气候变化研究等方向的探索提供了重要启发。在热烈掌声中,本期“南赫大讲堂”圆满结束。
上一条:“南赫大讲堂”正式启幕,两位顶尖科学家共话大气与地球系统科学前沿下一条:第六期 “南赫大讲堂” 顺利举办:聚焦气溶胶-云-降水耦合机制,展望新一代气候预测
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