近日，我校环境科学与工程学院张运江副教授与合作者在自然源与人为源相互作用下气溶胶化学研究方面取得重要进展。该研究系统揭示了跨区域植物源排放与城市人为排放相互作用，通过调控黑碳包覆层化学组成，显著放大其辐射加热效应的关键机制。相关成果以“生物源与人为源相互作用增强城市黑碳辐射加热效应（Urban black-carbon radiative heating intensified by biogenic-anthropogenic interactions）”为题，发表在地学领域国际顶级期刊《自然·地球科学》（Nature Geoscience）上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41561-026-01922-5。

跨区域植物源与人为源相互作用驱动黑碳颗粒二次有机包覆形成的机制示意图

黑碳因其强烈的太阳辐射吸收能力，是重要的短寿命气候强迫因子。既有研究表明，黑碳表面包覆层的形成可通过“透镜效应”显著放大其辐射吸收，而包覆层的厚度与化学性质高度依赖大气中人为与植物源前体物排放。然而，在高人为排放环境大气中，跨区域植物源排放如何影响黑碳包覆物演化及其辐射效应，仍缺乏系统认识。

针对这一关键科学问题，研究团队综合利用外场观测、卫星遥感反演数据及区域大气化学模式模拟，系统刻画了植被富集区域释放的植物源挥发性有机物在大气中经氧化生成高氧化态有机产物，并通过区域输送进入下风向城市区域的过程。研究发现，植物源排放经氧化生成的高氧化态有机产物，不仅显著增强了区域大气氧化性，还为城市二次有机气溶胶的形成提供了额外前体物来源，从而显著促进了城市环境中二次有机气溶胶的生成。进一步分析表明，植物源驱动的区域光化学增强效应，加速了高度氧化二次有机气溶胶在黑碳颗粒表面的包覆过程，并显著提高了黑碳颗粒物的二次有机包覆物在总二次有机气溶胶粒子群中的比例。在植物源影响显著的时期，黑碳辐射吸收效率随包覆层氧化态升高呈现出更为陡峭的增强关系，其“透镜效应”导致的辐射吸收能力平均提升约20%，明显高于植物源影响较弱阶段。

该研究从观测与模拟结合的角度，揭示了跨区域植物源与城市人为源相互作用在调控黑碳包覆层化学和辐射加热效应中的关键作用。结果表明在未来气候变暖背景下，植物源排放增强可能通过影响黑碳混合态演变而放大其辐射效应，对城市区域大气环境与气候效应产生重要影响。相关成果为深化认识气溶胶化学过程及其与环境大气相互作用机制提供了新的科学依据。

该研究由我校作为第一署名单位，张运江副教授为第一作者，李婧祎副教授和东南大学盖鑫磊教授为论文共同通讯作者。清华大学深圳国际研究生院、法国国家工业环境与风险研究所、法国国家科学研究院气候与环境科学实验室、瑞士保罗谢勒研究所等多家单位的专家学者共同参与了本研究。本研究得到了国家自然科学基金（42207124, 41705102, 42377100）和江苏省自然科学基金（BK20210663）等项目的资助。