近日，我所海洋大气化学与全球变化重点实验室（以下简称海气重点实验室）在南大洋气旋对海盐粒子高空输送机制及其气候影响研究取得新进展。该研究利用高时空分辨观测方法，捕捉了南大洋海盐颗粒在多个不同气旋过程的时空变化特征，首次评估了南大洋气旋对海盐颗粒的高空输送量。发现在气旋发生过程，近海表大气海盐颗粒浓度并未随风速的增大而升高。这与传统大气海盐颗粒浓度与风速正相关的观点并不一致。通过对气旋过程气团的运动和输送机制进行分析，发现在近海表层由于气旋中心压力较周边低，使得周边气流向气旋中心传输；在气旋低压区形成泵吸作用将低层大气向高空输送，如图1所示，底层周边干净气团向低压中心的补充稀释了近海表大气中海盐颗粒的浓度，同时气旋的泵吸作用将大量底层大气中的海盐颗粒带入高空，这两者相互作用使近海表层大气中海盐颗粒的浓度降低。

图1 南大洋气旋对海盐粒子的输运作用

南大洋气旋发生的频率非常高，特别是在40-60°S西风带区域，平均每2-3天就有一个气旋形成。本研究通过现场观测与理论计算相结合的方式，揭示在气旋发生过程，由于气流的输运作用，虽然海盐颗粒的生成量上升，但底层大气中海盐颗粒的浓度并未增加。计算结果表明超过30%的海盐颗粒在气旋的泵吸作用下，被输送至高空大气中，这部分海盐颗粒最终成为大气云凝结核（CCN）的重要组成部分。由于南大洋气旋多发，气旋产生的海盐颗粒高空输运作用将极大增加南大洋上空 CCN的数量，改变南大洋海域太阳辐射平衡，调控区域气候变暖，并进一步影响南大洋的降水循环，对区域气候产生重要的影响。这一研究对揭示南大洋及南极区域气候变化的规律和特征具有重要的意义。

该研究成果以“Cyclones enhance the transport of sea spray aerosols to the high atmosphere in the Southern Ocean ”为题发表在国际大气领域顶级期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》杂志上（1区TOP）。硕士研究生史军为该文第一作者，研究生导师颜金培研究员为该文章的通讯作者。该研究亦是在海洋三所创新培育团队支持下，在极区海洋气候变化研究中取得的一项重要研究成果。

该工作得到国家自然科学基金、青岛海洋科学与技术试点国家实验室开放基金和南北极考察专项等的支持。

论文链接：https://acp.copernicus.org/articles/23/10349/2023/。