近期,安光所謝品華研究員課題組在大氣HONO垂直分布研究方面取得新進(jìn)展,相關(guān)研究工作以《北京市區(qū)夜間邊界層HONO和NO2高分辨率垂直分布及其來(lái)源》為題,發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Atmospheric Chemistry and Physics上(Atmos. Chem. Phys. 20, 5071–5092, 2020)(SCI一區(qū))。
HONO作為OH自由基的重要前體物,其光解貢獻(xiàn)了日間25%–60%的OH自由基,在大氣光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中扮演著重要作用。盡管對(duì)大氣HONO的研究已有幾十年的歷史,其詳細(xì)的形成機(jī)理仍存在爭(zhēng)議,夜間地表面和氣溶膠表面的HONO生成仍是研究的熱點(diǎn)之一。因此,針對(duì)北京市高霧霾污染狀況,開展夜間HONO垂直梯度研究,研究不同污染階段夜間地表面和氣溶膠表面的HONO生成,對(duì)了解夜間大氣HONO生成機(jī)制具有重要意義。
課題組秦敏研究員等利用非相干寬帶腔增強(qiáng)吸收光譜(IBBCEAS)系統(tǒng)結(jié)合中科院大氣物理研究所325米氣象觀測(cè)塔吊艙平臺(tái)測(cè)量了2016年北京市冬季夜間HONO和NO2高分辨率垂直廓線,結(jié)合相關(guān)輔助數(shù)據(jù)分析了不同污染階段夜間HONO來(lái)源。不同氣溶膠水平下,夜間HONO來(lái)源呈現(xiàn)差異性變化。清潔期間,夜間地表面主導(dǎo)了HONO非均相生成;霧霾期間,氣溶膠表面非均相HONO生成量與垂直觀測(cè)HONO濃度相當(dāng),夜間高空HONO主要來(lái)源于氣溶膠表面非均相HONO生成。清潔期間和霧霾期間,夜間平均干沉降速率分別為0.74±0.31和1.55±0.32ppbh-1,表明夜間大量HONO可能沉降到了地表面。本研究基于夜間HONO和NO2垂直觀測(cè),評(píng)估了不同污染水平下地表面和氣溶膠表面非均相HONO生成的貢獻(xiàn)變化,對(duì)研究夜間HONO源匯機(jī)理具有重要意義。
該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃培育項(xiàng)目(NO. 41330424)和國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際(地區(qū))合作與交流(中英)項(xiàng)目(NO. 41571130023)資助。
圖1 北京325米氣象觀測(cè)塔
圖2 夜間HONO、NO2和位溫垂直廓線