化學中褐碳棕碳C brown /BrC )是有機物燃燒釋放的棕色煙霧。它在大氣中釋放時與黑碳共存。 [1]

黑碳主要通過高溫燃燒釋放,而褐碳主要通過生物質燃燒釋放。這兩種是大氣中最重要的兩種吸光物質。這些物質的吸收特性對氣候和輻射傳輸有很大影響。 [2]

發現

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丹麥的低溫篝火將褐碳氣溶膠釋放到大氣中

吸光氣溶膠因其對大氣變暖的影響而成為研究的熱點。雖然生物質燃燒產生的黑碳與空氣變暖有關的功能目前已為人所知,但最近發現了所知甚少的褐碳。 [3]

光從褐碳反射的方式導致材料呈現棕色或黃色。對於煤煙(作為稱為黑碳的氣溶膠),這些光反射顆粒統稱為褐碳,突出了它們的光學特性。 [1]

可以看出,燃燒或住宅用煤產生的顆粒可能含有大量的褐碳。這種顆粒物質呈淺棕色,而不是純煙塵顆粒所預期的黑色。 [1]

影響

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對地球大氣層的影響

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馬里布大火向西洛杉磯西南方向看。聖安娜風助長了火焰並將充滿褐碳的煙霧吹到海里數英里

氣溶膠大氣氣候變化的最重要貢獻者之一。懸浮在大氣中的許多顆粒來自多種來源。其中一些來源是天然的,其中一些是人造的。大多數氣溶膠反射陽光,有些也吸收陽光。除了氣候影響外,許多這些納米粒子還會對健康造成嚴重影響。有許多人類活動會產生這些粒子。 [4]

人們已經了解源自燃燒過程的黑碳顆粒(煤煙的一種成分)會吸收陽光並溫暖大氣,並且已經實施了污染控制以減少其排放及其影響。 [4]

褐碳在紫外線波長中吸收強烈,而在可見光波長中吸收較少。褐碳的類型包括陰燃或煤燃燒產生的焦油物質、生物質燃燒產生的分解產物、土壤排放的有機化合物混合物以及植被釋放的揮發性有機化合物。 [4]

與黑碳的關係

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卡特里娜颶風導致黑碳氣溶膠釋放到大氣中後,新奧爾良發生高溫火災

模擬模型表明,褐碳約占氣溶膠大氣吸收總量的 19%,而 72% 的吸收歸因於黑碳,9% 歸因於硫酸鹽和有機氣溶膠對黑碳的塗層作用。褐碳似乎可以在光化學水文循環中發揮重要作用,尤其是在以生物質燃燒(秸稈焚燒等)為主的地區。因此,在全球氣候變化模擬中需要考慮褐碳,以便更準確地理解。 [4]

 
燃燒煙霧中的大多數氣溶膠是黑色和棕色碳的混合物。有時這不能用肉眼辨別。

另見

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Andreae, M. O. Black carbon or brown carbon? The nature of light-absorbing carbonaceous aerosols (PDF). 28 July 2006 [2022-10-12]. (原始內容存檔 (PDF)於2017-12-03). 
  2. ^ Aerosol Physics & Environmental Physics » Black and Brown Carbon in Atmospheric Aerosols. aerosols.univie.ac.at. [2017-04-20]. (原始內容存檔於2021-05-07) (英語). 
  3. ^ Prasad, R. IIT team tracks brown carbon's effect on atmospheric warming. The Hindu. [2017-04-10]. (原始內容存檔於2022-10-13) (英語). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Understanding Brown Carbon Aerosols and Their Role in Climate Change | Environmental Science (EVS) | Argonne National Laboratory. www.evs.anl.gov. [2017-04-20]. (原始內容存檔於2022-01-16) (英語).