科研进展

STETON:我国首次探测夜间边界层内NO3自由基垂直演变

  近年来,虽然大气颗粒物浓度显著下降,但颗粒物中硝酸盐含量急剧升高,其成因仍不明朗。夜间化学反应是驱动硝酸盐演变的关键要素,然而NO3自由基作为夜间化学反应的主要驱动力,其垂直梯度观测研究基本处于空白。

  大气分中心唐贵谦副研究员与复旦大学王珊珊副教授合作,在325m铁塔4高度层挂设角反射镜阵列,利用长光程差分吸收光谱技术在我国首次实现对NO3、O3和NO2浓度梯度的同步观测(图1)。研究发现,不同高度NO3生成速率基本相同,但近地面大量NO的排放导致NO3消耗速率显著高于稳定边界层上部,从而使得NO3自由基在稳定边界层上部累积,驱动夜间边界层内硝酸盐的生成(图2)。本研究证实了夜间稳定边界层上部是硝酸盐生成主要区间,将进一步开展后续工作,为我国后续臭氧和颗粒物协同防控提供核心技术支撑。
  以上研究成果发表在Science of the Total Environment上,获得国家重点研发计划和国家自然科学基金的共同资助。(CERN供稿)
图1 325m铁塔观测方案示意图
图2 夜间边界层内NO3自由基源汇演变示意图
  论文信息:
  Yan, Y., Wang, S.*, Zhu, J., Guo, Y., Tang, G.*, Liu, B., An, X., Wang, Y., and Zhou, B.*, Vertically increased NO3 radical in the nocturnal boundary layer, Sci. Total Environ., 763, 142969, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.142969, 2021.
  论文链接:
附件下载:
d