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课题组关于“上层臭氧入侵促进冬季地面二次气溶胶的形成”的论文发表在Natl. Sci. Rev.上!
发布时间:2025-12-27

臭氧是重要的大气污染物,危害人体健康和生态系统。地面臭氧浓度取决于本地光化学反应、垂直和水平输送等。海陆风、山谷风、低空激流、热带气旋、大陆性反气旋和温带气旋等多种气象过程可导致臭氧从残留层、对流层顶、平流层底部等传输到地面,从而引起上层臭氧入侵ULOI。然而,目前尚无基于地面观测识别ULOI事件的可靠方法,且不清楚ULOI事件对地面大气化学的影响。本研究提出了一种基于地面观测识别ULOI事件的新方法,并定量讨论了其对地面二次硫酸盐和有机气溶胶生成的影响。结果表明,ULOI事件在我国冬季的发生率为22%−74%,在东部和南部沿海地区频率较高。ULOI使夜间地面臭氧浓度增加13-43 ppb,而白天增加3-14 ppb,从而提高地面大气氧化能力。ULOI事件可使臭氧氧化S(IV)生成硫酸盐的通道在硫酸盐多相生成过程中的相对重要性从<50%增加到>90%;而二次有机气溶胶的占比从~50%增加到~60%。本研究凸显了大气垂直输送对对地表大气化学的重要性,对于深入理解冬季臭氧和颗粒物污染成因具有重要意义。该论文为北京化工大学、中国气象局城市气象研究院、赫尔辛基大学、南京大学、中国科学院大气物理研究所、河北化工医药职业技术学院、中国环境监测总站、清华大学等单位合作研究成果,论文第一作者为北京化工大学博士研究生王玉征同学,通讯作者为北京化工大学刘永春教授、中国气象局城市气象研究院权建农研究员和赫尔辛基大学Douglas R. Worsnop教授,北京化工大学为第一作者和第一通讯作者单位原文链接