什么是气溶胶？

气溶胶指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。

这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大。气溶胶颗粒大小通常在0.01~10μm之间，例如：花粉等植物气溶胶的粒径为5-100µm、木材及烟草燃烧产生的气溶胶，其粒径为0.01-1000µm等。颗粒的形状多种多样，球形、片状、针状及其它不规则形状。

当这些粒子足够大时，可以注意到它们的存在，因为它们散射和吸收阳光。他们散射的阳光可以减少能见度(雾霾)和红色的日出和日落。

气溶胶可以改变太阳对地球辐射作用。作为一种直接的影响，气溶胶将阳光直接散射回太空。作为一种间接影响，低层大气中的气溶胶可以改变云粒子的大小，改变云反射和吸收阳光的方式，从而影响地球的能量吸收。

气溶胶也可以作为发生化学反应的场所。这些反应中最重要的是导致同温层臭氧破坏的反应。在极地地区的冬季，气溶胶生长形成极地平流层云。这些云粒子的表面积为化学反应提供了场所。这些反应会形成大量活性氯，并最终破坏平流层中的臭氧。

其实上述说的是一种特殊的气溶胶——微生物气溶胶：

微生物气溶胶是一种特殊的气溶胶，是由悬浮于空气中的微生物所形成的胶体体系，包括病毒、细菌、真菌以及它们的副产物。

通常我们在呼吸的时候，肺部在做大量、长时间的雾化，并且雾化的颗粒极小。病毒携带者哪怕不咳嗽、不打喷嚏，也可能悄无声息地不间断地释放含病毒的气溶胶。其他人在呼吸到微生物气溶胶时，微生物气溶胶进入人体呼吸系统，在呼吸道甚至肺部中阻留或沉降，从而有感染的风险。

气溶胶的三种类型

（一）火山气气溶胶

通常是在大型火山爆发后在平流层中形成的，其主要是由二氧化硫气体形成，这些气体在火山喷发后的一周至几个月转化为平流层中的硫酸液滴。平流层的风将气溶胶传播到几乎覆盖全球。这些气溶胶一旦形成，就会在大气中停留两年左右。

火山气溶胶能够通过反射阳光，减少到达低层大气和地球表面的能量，使地球温度变低。1912年阿拉斯加火山爆发之后，欧洲和美洲许多日射观测站在几个月甚至几年内直接太阳辐射减少10—20%。1963年印度尼西亚巴厘岛阿贡火山爆发，在西欧、北美、太平洋中央部份以及苏联中部地区都观测到直接太阳辐射减弱，苏联地区上空散射辐射明显地增大。

（二）沙漠沙尘气溶胶

从气象卫星拍摄的照片中，常常可以看到来自北非沙漠的尘土从大西洋上空飘过。在美洲大陆的许多地方都观察到了这些层的沉降物，在亚洲大陆的沙漠中也有类似的沙尘。1994年9月，发现号航天飞机(STS-64)上的激光雷达测量了非洲上空低层大气中的大量沙尘。对于大气气溶胶来说，它们相对较大，如果不是被强烈的沙尘暴吹到相对较高的高度，它们通常会在短时间飞行后从大气中脱落。

因为尘埃是由矿物质组成的，他们能够吸收阳光并将其散射。通过吸收阳光，能够使其所在的大气层升温，可以抑制云的形成以及抑制随之而来的降雨的抑制。

（三）人类活动形成的气溶胶

这种气溶胶主要来自人类活动，其很大一部分是以燃烧热带森林产生的烟雾的形式出现的，但主要成分是燃烧煤和石油产生的硫酸盐气溶胶。自工业革命开始以来，大气中硫酸盐气溶胶的浓度迅速增加。硫酸盐气溶胶不吸收阳光，但它们会反射阳光，因此，减少了到达地球表面的阳光量。硫酸盐气溶胶被认为可以在大气中存活约3-5天。

硫酸盐气溶胶也会进入云中，导致云滴数量增加，但云滴会变小（上图），总体下来能够使云层反射更多的阳光。另外，额外的气溶胶使受污染的云层比未受污染的云层持续时间更长，反射的阳光更多。

气溶胶对气候的影响影响因其排放位置的不同差异巨大

美国卡内基科学研究所的科学家在《自然·通讯》上发表研究称，气溶胶细微颗粒对气候的影响因其排放位置的不同而有很大差异。

气溶胶是排放到大气中的细小颗粒物，会对空气造成污染，损害人体健康，破坏农业生产力。虽然温室气体通过在大气中捕获热量导致全球变暖，但一些气溶胶可对气候产生冷却效应，类似于大型火山喷发释放的物质可导致全球气温下降。据估计，自20世纪50年代以来，气溶胶已经抵消了大约三分之一的温室气体导致的气候变暖效应。

然而，与导致全球变暖的温室气体的寿命相比，气溶胶在大气中的寿命要短得多，这意味着气溶胶颗粒在大气中的分布因区域不同而具有差异。并不是所有地区排放的气溶胶颗粒对气候的影响都是一样的。在季风地区排放的气溶胶可能会马上引发降水，而在沙漠地区排放的气溶胶可能会在大气中滞留很多天。

研究者利用模型进行模拟，结果显示，就等量的气溶胶排放量而言，在不同地区排放对气候产生的影响明显不同。西欧地区排放的气溶胶颗粒对全球产生的平均冷却效应是印度排放的气溶胶颗粒的14倍。欧洲、美国和中国的气溶胶排放量正在下降，而印度和非洲的气溶胶排放量正在增加。“这意味着随着新的国家成为气溶胶颗粒的主要排放国，气溶胶抵消温室气体引起的变暖效应的程度可能会随着时间的推移而降低。”佩萨德解释说。

更为重要的是，当涉及到一个国家受其自身气溶胶排放影响的强度时，同样存在巨大的区域差异。例如，印度排放的气溶胶颗粒对其自身产生的冷却效应是其对全球产生的平均冷却效应的20倍。相比之下，西欧、美国和印度尼西亚排放的气溶胶粒子对其自身产生的冷却效应仅仅是对全球的2倍。在许多情况下，气溶胶对气候产生最强烈影响的区域与气溶胶的排放地相隔甚远。