2025年7月18日,环境健康研究院第七十七期系列学术报告会成功举办。本次报告邀请到山东大学杜林教授,为师生带来了题为《海洋气溶胶的形成与转化》的精彩学术报告。报告由要茂盛教授主持,研究院师生积极参与。

杜教授围绕“海洋气溶胶”这一主题进行了系统深入的阐述。他指出,海洋气溶胶不仅是大气科学中的关键研究内容,也日益成为海洋科学领域的研究热点。自20世纪60年代以来,海洋领域的研究便以大规模的国际合作计划为特征,汇聚了全球科研力量,充分展现了地球系统科学中“集体科学”的独特价值。
杜教授在报告中深入剖析了海洋气溶胶的三种主要生成机制:包括由海浪破裂泡沫膜形成的“膜滴”、水滴撞击水面所致的“射滴”,以及强风作用下撕裂浪尖形成的“裂滴”。他指出,目前的研究主要集中在膜滴和射滴机制,前者产生纳米尺度的小颗粒,后者则生成微米级别的较大颗粒。此外,由海洋生物释放的挥发性气体在海面强紫外辐射下经历复杂反应,生成多种二次气溶胶,是海洋大气系统中不可忽视的组成部分。
长期以来海洋科学家更多关注海-气界面或海水内部的物质交换通量,而较少研究这些物质进入大气后所发生的化学变化;相对而言,大气化学领域则更偏重于陆地或城市区域污染物的反应路径与环境效应。这种“学科间的信息断裂”在全球辐射强迫评估中带来了显著挑战。尤其是海洋气溶胶排放量巨大,若估算不准,将严重影响全球气候模型的准确性。
为弥补实地观测的局限,杜教授团队研发了一套模拟海洋气溶胶生成的新型实验装置,有效克服了海上观测周期短、成本高、样本受限等实际困难。通过射流式气溶胶发生系统结合在线与离线检测手段,研究团队能够系统分析气溶胶的粒径、成分、形貌、表面活性等理化属性,广泛应用包括高分辨质谱、离子色谱、光谱表征和表面张力测定等方法,建立了多维度的海洋气溶胶实验研究体系。此外,杜教授还分享了团队对脂肪酶、微囊藻毒素、腐殖质及海洋多糖等关键生物有机物的实验观察。这些物质广泛存在于海水中,是海洋生物代谢的重要产物,其在海气界面的行为及对飞沫成分的影响,是理解海洋气溶胶物理化学特性的关键环节。
总结而言,杜教授指出,随着内陆及城市地区大气污染问题的逐步缓解,越来越多的科研人员将研究视角拓展至海洋大气系统。海洋气溶胶作为联结海洋与大气的重要纽带,其理化特性不仅影响气候变化评估的准确性,也为推动地球系统科学的纵深发展提供了新的突破口。本次讲座不仅全面展示了海洋气溶胶研究的最新进展,也为与会者提供了诸多前沿思路与方法论支持,为未来相关领域的研究提供了坚实的学术基础。