研究中心

地-气界面科学中心

“地-气界面科学中心”围绕我国全面开展生态文明建设,实施可持续发展战略,应对大气环境污染和全球气候变化的重大科技需求,基于地球系统科学的理论研究陆地、海洋与大气界面之间的物质与能量交换过程及其环境和气候效应。中心聚焦环渤海关键带海洋-陆地-大气界面过程研究,以国际地球科学领域前沿科学问题为导向,以表层地球科学系统研究院、天津市环渤海关键带科学与可持续发展重点实验室以及野外观测基地为依托,开展大气环境演变规律和物质能量交换的重大科学研究。中心充分发挥多学科交叉的优势,在大气污染成因、控制及效应;大气沉降和生物地球化学循环;地表生态系统-气溶胶-云-全球气候相互作用;沙尘与生物气溶胶的环境与气候效应;大气与其他介质界面的元素化学和循环;大气和水体微塑检测和生态环境效应等领域开展基础性、系统性、前瞻性和战略性的科学研究,通过开展大气环境的长期观测和模拟,解析人类活动对渤海关键带乃至全球地球生态环境的潜在影响,加深对地球系统中大气相关过程的认知,为应对环境与气候变化、实施可持续发展提供科学支持。

发展定位

研究表层地球系统中的海洋-陆地-大气界面上控制痕量气体传输和转换的物理、化学和生物过程及其大气环境和气候效应,揭示自然和人类活动共同作用下的大气环境和全球气候变化规律以及陆地和海洋生态系统对大气物质输入的响应,为人类认识大气环境和气候变化规律、实施环境治理和实现可持续发展做出科学理论贡献。


图1. 地气界面科学中心以陆地/海洋-大气界面过程为研究核心,以大气气溶胶、云雾水、雨水、雪冰以及陆地和海洋中的无机和有机物质为主要研究对象,揭示海洋-陆地-大气界面之间物质和能量的交换和转化机制为研究目标,开展大气环境演变、大气物质循环、大气成分相互作用、人为源和自然源排放、大气物质沉降、地表生态系统响应、气溶胶-云-气候相互作用、全球变化等多方面前沿科学问题研究工作。

组织结构

        中心主任:傅平青

        副主任   :朱佳雷,丁士元

        专任教师:Chandra Mouli Pavuluri,傅平青,李晓东,王   鑫,朱佳雷,邓君俊,胡   伟,丁士元,任露洁,徐占杰,吴礼彬

        博士后   :任   红,崔高仰,张俊文

研究方向

       1. 陆地生态系统-大气界面过程与环境气候效应

研究不同陆地生态系统土壤-大气和植冠-大气间痕量气体的释放特征及其控制过程,研究不同界面释放物质传输和转化及其对大气物质组成的影响,研究陆地释放物质的化学转化和气溶胶过程及其对全球变化的影响。具体研究内容包括:

· 不同自然生态系统(如极地、沙漠、森林、草原等)和人为活动的气体和颗粒物排放特征及污染来源解析 

· 人为源和天然源挥发性有机物的大气化学与气溶胶过程

· 气溶胶-云-气候相互作用及其对全球变化的影响

2. 大气物质沉降与陆地生态系统变化

研究大气沉降组成特征和通量变化及其对流域生物地球化学循环的影响,研究多界面大气化学过程对大气干湿沉降的影响机理。具体研究内容包括:

· 地球表面-大气之间关键大气成分的沉降特征与通量

· 大气干湿沉降过程对地-气界面生态系统的影响及其对大气化学的反馈

· 大气自然沉降物的有机质通量和分子标志物的分布特征

3. 海洋-陆地-大气界面过程与大气环境

研究滨海地区陆地-海洋相互作用过程中的大气环境过程,探讨海洋表面释放的气体对滨海地区大气气溶胶形成过程的影响,阐明大气、海洋与陆地之间营养物质的交换和转化过程。具体研究内容包括:

· 大气营养物质(氮、磷、铁等)的排放、传输及沉降过程

· 海洋释放的气体和气溶胶对大气环境的影响及其与其他大气成分之间的相互作用

· 海洋-陆地-大气界面之间碳循环过程及其气候效应


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