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•大氣中的氣膠會參與氣相、介面、水相與凝相等多相反應，進而影響氣膠的組成、物化特性與氣膠在大氣中的行為。
•有機氣膠是大氣氣膠的重要組成部分，氣相氧化反應、非勻相反應等化學反應會影響有機氣膠的生成與對氣候的影響。
•氣膠對全球氣候的直接影響包括散和吸收太陽輻射，間接影響與雲的形成和降雨。

                       
氣膠（aerosol，或稱氣溶膠）在字面上的定義是指液態或固態顆粒懸浮於氣體中所形成的分散體系，但也常直接用來指稱大氣中的懸浮微粒。氣膠微粒的粒徑大小介於0.01～100微米（μm），由於粒徑愈小的微粒在大氣中穩定懸浮的時間愈長，因此氣膠微粒能夠在大氣中進行長程傳輸。
 
自然界常見的氣膠來源有雲、霧、花粉、孢子、微生物、沙塵、火山灰、森林大火釋放的煙霧、海洋飛沫（sea spray），以及生物排放的揮發性有機化合物（volatile organic compounds, VOCs）經化學反應所形成的二次有機氣膠（簡稱二次氣膠）等，而人類的農業與工業活動、交通運輸也是氣膠的直接與間接來源之一。
 
我們的日常生活一直與氣膠共存，氣膠雖然如旅客般隨風飄蕩，但它們的旅途絕不單調。它們會不斷參與大氣中的各種活動並與大氣中的分子們進行交互作用，例如吸附氣體分子並進行化學反應。此外，氣膠也可以形成雲的凝結核，促使雲生成。因此氣膠在大氣中「漂泊」的旅程，以及它在旅程中的化學變化，最終將對人類、自然生態系與全球氣候產生深遠影響。
 

氣膠在大氣中的化學反應

氣膠在大氣化學中扮演重要角色，它能使大氣分子們不僅只進行氣相反應，也有機會在大氣中進行界面反應與凝相反應〔註〕。在氣相、介面或凝相中，大氣分子參與的化學反應可能會有截然不同的反應速率、產率、反應途徑。因此在研究大氣化學的機制及它們對環境影響的時候，科學家也需要考量大氣分子在氣膠相反應的潛在貢獻。像是大氣中的硫氧化物、氮氧化物可吸附至氣膠上，並經由後續的氧化反應形成硫酸鹽與硝酸鹽氣膠，進一步影響氣膠的酸鹼度。
 

〔註〕界面反應是指在兩相接觸的表面上發生的化學反應；凝相反應則是在液相或固相內發生的化學反應。

 
此外，大氣氣膠通常含有微量金屬，能催化部分硫氧化物在氣膠內的氧化反應。若氣膠內含有高濃度的離子，例如都市與工業汙染所導致的霧霾氣膠內常見的硫酸根、硝酸根與銨離子，以及海洋氣膠內的鈉離子與氯離子，則氣膠內的高離子強度也可藉由改變反應物的分子間作用力，增強硫氧化物在氣膠相被氧化的效率。這樣的反應加速機制可作為解釋污染嚴重地區霾害的迅速生成，及含有超乎預期的硫酸鹽的原因之一。
 
另一個經典的大氣氣膠化學例子是南極平流層中常見的冰晶雲微粒，可能是造成南極上空臭氧層破洞的潛在因素（圖一）。氯原子是摧毀臭氧的主要元兇之一，它在大氣中也會經由化學反應轉變成相對無害的過氧化氯（chlorine peroxide）、硝酸氯（chlorine nitrate）、氫氯酸（hydrochloric acid）等化合物。然而，如果南極上空存在冰晶雲微粒，硝酸氯與氫氯酸分子們便可以吸附並累積在冰晶表面上，經過一系列的表面反應後釋放出氯氣，而氯氣會在吸收太陽光後光解、再次釋放氯原子，使氯原子破壞臭氧層的反應不斷循環（圖二）。

大氣中的有機氣膠

在大氣氣膠化學中，有機氣膠占有非常重要且關鍵的地位。這是因為大氣氣膠組成有相當大的比例為有機氣膠，且因為它們多半是由大氣間的化學反應產生，因此又被稱為二次氣膠。……【更多內容請閱讀科學月刊第652期】