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2013年10月22日下午，来自北京大学物理学院大气与海洋科学系的林金泰博士应邀在地球科学系教六报告厅为地科系师生作了一场主题为：“Emissions of nitrogen oxides over China retrieved from space: trends, variability and impacts on particulate matter pollution”的学术报告。林博士报告精彩生动，在座师生对氮氧化物在全球大气中的影响及用卫星手段反演氮氧化物浓度有了更深入的了解。
全球大气化学模型GEOS-Chem科学指导委员会成员，主要从事大气污染、气候变化及相互作用、可再生能源等的研究。林金泰教授2003年取得北京大学大气科学学士、经济学学士学位（双学位），2003年至2008年在美国伊利诺伊大学攻读博士，随后于美国哈佛大学攻读博士后。现任北京大学物理学院大气与海洋科学系百人计划研究员、全球大气化学模型GEOS-Chem‘源与汇’工作组共同主席、
林金泰博士今天的报告总体可以分为两个部分。在第一个部分，林金泰博士首先向我们提出一个问题，为什么要用卫星遥感获取氮氧化物的信息？首先，林博士分析了近些年来大气中氮氧化物的浓度趋势后得到，2000年以来我国大气中气溶胶与氮氧化物浓度呈单调上升趋势，直至2008年与2009年有一个明显的下降过程，随后又有明显的上升。这个短暂的下降过程与08年美国金融危机导致工业生产受到影响有关，在我国特别是华北地区与08年北京奥运会空气治理也有一定关系。林博士向我们介绍到氮氧化物具有寿命短、在大气中交换非常快的特性。同时它是形成无机和有机硝酸盐的条件，并且是臭氧形成的必要条件，因此它可以较明显的代表大气中气溶胶和一些污染物的变化特征。
氮氧化物的来源主要分为人为源和自然贡献两个部分，人为源有工业燃烧、汽车尾气排放等，自然贡献包括闪电、野火等，两者有明显的季节特征，人为源在秋冬季节贡献明显，自然源在夏季贡献明显，因此研究时为了消除自然源的影响，我们尽量选择适当的季节数据进行分析。一直以来获取氮氧化物排放浓度的数据都是直接从相关部门获得的，但由于种种原因，数据存在误差较大、时间过于滞后、可信度不高等缺点，为了能够及时获取最新并且较为准确的氮氧化物浓度信息，我们利用卫星对这一数据进行监测与分析。
目前全球共有4个卫星对对流层氮氧化物浓度进行监测，我国也计划在14年发射首个氮氧化物监测卫星。林博士提出的第二个问题是，我们如何利用卫星获得的数据进行反演？林博士向我们解释到，在大气化学中，我们利用全球大气化学传输模式，在给定初始浓度和物理过程等条件下，就可以计算出一定时间在一定空间的氮氧化物浓度信息。如果我们用这个过程的逆过程进行反推，我们就有可能得到氮氧化物的初始浓度信息。但是这个过程有利有弊，有利的一面在于数据可以得到及时的更新，并且卫星具有良好的覆盖面，可以覆盖全球绝大多数地区，其数据也都是免费公开的；不利的一面在于，由于大气的影响和模式本身的原因会在计算结果中产生误差，如何消除误差也是十分重要且艰难的一个问题。
在向我们解释卫星数据反演的过程中，林金泰博士提出了一个比较重要的概念，即将大的全球模式与小的区域模式相互结合，建立一个双向耦合的模型，这样就可以使全球模式的分辨率得到提升，弥补一些单个模式产生的不足。在报告过程中，林博士还向我们解释了为什么华北地区与长江三角洲地区氮氧化物排放浓度在数值上近似相等，但华北地区雾霾天气却更加严重，这主要是因为雾霾天气的产生不仅与氮氧化物浓度有关，还与相对湿度、整层对流层大气厚度等因素有关。
报告结束后，在座的许多师生都对自己感兴趣的方面提出了一些问题，林博士也非常耐心和细致的予以解释，现场的讨论气氛非常热烈。
林金泰博士将自己与团队的最新研究成果与大家分享、讨论，使得在座师生对大气化学和大气污染有了更多的了解，即拓展了许多在座师生的知识面，也激励起许多师生对这一方面科学研究工作的兴趣。此次学术报告活动最终在掌声中结束。
报道：段磊
图片：张含
