大气气溶胶是海洋营养物质的主要来源，太平洋上空气溶胶受到亚洲大陆传输影响。中科院大气物理研究所辛金元研究团队与海洋研究所张祥光研究团队联合开展西太平洋近远海大气气溶胶综合特性巡航观测，观测设备搭载在中科院“科学”号海洋科学综合考察船上。该项研究系统地对西太平洋不同粒径段气溶胶质量浓度与数浓度分布特征与大陆气溶胶传输影响进行了量化分析，弥补了西太平洋区域气溶胶特性实测结果的不足。
在2018.11-2019.01观测时段内，西太平洋地区细颗粒物（Dp<=2.5μm）平均数浓度为35.1±87.4cm-3，质量浓度为12.3±9.1μg/m3。排除大陆气团传输影响时段，细颗粒物平均数浓度与质量浓度分别降低120%、7%。传输时段颗粒物数量浓度及质量浓度分别为非传输时段的7.2、1.3倍（109.2±169.3cm-3、15.1±10.9μg/m3）。不同纬度带海洋气溶胶浓度变化受大陆性气溶胶传输影响差异较大。南亚中纬度海域，南亚低纬度海域及赤道海域近海超细粒子（Dp<=1μm）质量浓度分别是远海海域的3.1，1.1，0.93倍，其中南亚中纬度海域（东海和黄海）近海PM1达到12.8±10.1μg/m3，沿岸人为活动排放对该海域气溶胶浓度影响较大。各纬度带近海海域PM2.5/PM10分别为30%，21%，22%，而在各海域远海区域PM2.5/PM10分布比例趋于稳定（22-23%），海洋气溶胶背景特征体现明显。受风速变化的影响，传输影响时段气溶胶随着风速的增大，风速对气溶胶体现清除作用。而在非传输时段，其海表面风速都会促进海洋气溶胶的生成，并且在PM2.5-PM5粒径段风速的促进作用最为明显。科考船巡航观测认知了西太平洋上空不同粒径段气溶胶特性空间变化特征，可为气溶胶气候辐射效应研究提供实测依据。
图1. 西太平洋气溶胶近远海分布及风速影响机制示意图。饼状图表示不同纬度地区的颗粒物分粒径段浓度。
图2. (a).西太平洋远海航行路线及后向轨迹气团来源追溯。(b).细模态颗粒物数浓度空间分布。(c).粗模态颗粒物数浓度空间分布。(d).细模态颗粒物质量浓度空间分布。(e).粗模态颗粒物质量浓度空间分布.
图3. 西太平洋航行观测气溶胶质量浓度与海表面风速关系。（a-e）传输时段气溶胶粒子分级质量浓度与风速关系。（f-j）非传输时段气溶胶粒子分级质量浓度与风速关系。
该研究得到了中国科学院战略先导专项美丽中国生态文明建设科技工程专题任务（XDA23020301）与国家自然科学中英人才项目基金（42061130215; NAF\R1\201354）等项目联合资助。
该研究结果发表在Environmental Pollution 上。
Citation:
Yining Ma, Xiangguang Zhang, Jinyuan Xin*, Wenyu Zhang, Zifa Wang, Quan Liu, Fangkun Wu, Lili Wang, Yilong Lyu, Qinglu Wang, Yongjing Ma. Mass and number concentration distribution of marine aerosol in the Western Pacific and the influence of continental transport, Environmental Pollution, 2022, 298, 118827. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749122000410
