针对上述科学问题，中国科学院西北生态环境资源研究院康世昌研究员团队近十年来致力于该研究，以期揭开雪冰中黑碳的神秘面纱。从海拔最高的第三极到偏远的南北极，研究团队攻坚克难、孜孜以求，通过系统采样与监测，建立了覆盖三极的大气污染物监测与冰冻圈变化研究网络（APCC）（图1），并取得显著研究进展。
图1大气污染物与冰冻圈变化监测网络
凌空千尽飘，冰雪夕望曛：全球雪冰中黑碳浓度空间分布特征
从全球范围来看，雪冰中黑碳浓度存在显著差异（图2）。整体上，南北极较低，而中纬度地区偏高。但是，不同的黑碳测试方法对结果的影响也会比较大。雪冰中黑碳测试方法目前主要有热光法/以及单颗粒烟尘光度计。前者是基于雪冰融化后，过滤到石英滤膜上，通过测试滤膜上黑碳的光学与热学性质进行的；后者则通过直接测试融雪样品中的单个黑碳颗进行计算的。这两种测试方法本身就会导致黑碳浓度存在数量级上的差异。但对于同一种测试方法而言，中低纬度地区（例如青藏高原、阿尔卑斯等）雪冰中黑碳浓度较南北极显著偏高1-2个数量级，这可能主要与冰川距离黑碳排放源区远近、大气传输以及后沉积过程等有关。而对于同一条冰川不同雪冰类型而言，老雪和粒状冰中黑碳的浓度显著高于新降雪的浓度。
图2不同区域雪冰中黑碳浓度以及工业革命以来冰芯记录的黑碳历史变化
以青藏高原中部小冬克玛底冰川面上雪冰黑碳浓度分布为例（图3），可以看到在冰川下部消融区（海拔较低），由于冰川消融导致雪表黑碳富集，黑碳浓度与海拔高度成反比，即海拔越高，由于雪冰消融较弱，雪冰中黑碳浓度越低。黑碳在不同类型雪冰中含量的差异，特别是冰川消融区老雪中含量普遍高于雪坑/冰芯含量，更新了我们对于同一条冰川不同区域表层雪中黑碳浓度的认识，为评估黑碳对雪冰反照率以及消融的影响提供了新数据。
图3青藏高原不同冰川雪冰黑碳含量（a）以及典型冰川表雪中黑碳含量的空间分布（b）
将今以论古，博观而约取：工业革命以来冰芯黑碳的历史记录
图4珠峰东绒布冰川冰芯钻取
雪原度遥岑，厚积而薄发：黑碳加速雪冰消融
源自化石燃料以及生物质燃烧排放的黑碳经由大气传输，通过干湿沉降过程沉积于冰川、积雪表面，使得雪表变暗，雪冰表面反照率降低，雪表吸收更多的太阳辐射，促进雪冰消融（图5）。基于现有相关的模式模拟研究结果，发现雪冰中黑碳导致的辐射强迫在全球尺度上约为+0.04Wm-2，中纬度地区（如青藏高原地区）雪冰黑碳导致的辐射强迫要显著高于南、北极地区。虽然，北极地区雪冰中黑碳的辐射强迫值较小（通常不足1Wm-2
图6雪冰中黑碳对冰冻圈消融的影响
参考文献：
1.KangSC,ZhangYulan*,QianY,WangH,2020.,210,103346.
2.Kang,S.,Zhang,Q.,Qian,Y.,Ji,Z.,Li,C.,Cong,Z.,Zhang,Yulan,Guo,J.,Du,W.,Huang,J.,You,Q.,Panday,,Rupakheti,M.,Chen,D.,Gustafsson,Ö.,Thiemens,,Qin,D.(2019).LinkingatmosphericpollutiontocryosphericchangeintheThirdPoleregion:,
3.ZhangYulan*,TanguangGao,ShichangKang,MichaelSprenger,ShuTao,WentaoDu,JunhuaYang,FeitengWang,WenjunMeng,2020.EffectsofblackcarbonandmineraldustonglacialmeltingontheMuzTawglacier,,
4.张玉兰等，2020.第三极地区雪冰中碳质组分研究进展。自然杂志，42(5).doi:10.3969/
