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研究揭示我国东南沿海大气中氯气的驱动因子及光化学影响

发布时间: 来源: 中国科学院

氯自由基(Cl·)作为大气中高活性氧化剂,在臭氧(O3)和二次有机气溶胶(SOA)形成过程中具有关键作用。传统认知认为,硝酰氯(ClNO2)光解是沿海及内陆地区Cl·的主要来源,且这种贡献主要集中在清晨时段。然而,最新观测证据表明,氯气(Cl2)光解已成为日间Cl·的重要来源,尤其在午后时段表现出显著贡献。尽管关于Cl2来源的研究已取得显著进展,但其生成与消耗过程的关键驱动因素仍不明确,制约了对Cl2形成机制的深入理解。XoL速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

基于中国科学院城市环境研究所大气超级站的强化观测数据,整合机器学习算法与箱式模型方法,研究系统解析了中国东南沿海城市大气Cl2的生成机制及其对大气氧化能力的调控作用。观测数据显示,研究点位Cl2浓度呈现显著的昼夜双峰特征,表明存在不同的驱动机制。通过机器学习模型对多源观测数据的特征重要性分析,揭示了Cl2生成的昼夜机制的差异:日间峰值主要受气溶胶硝酸盐(尤其是硝酸铵)光解与铁光化学过程的共同驱动;夜间峰值则与N2O5和含氯气溶胶的非均相反应密切相关。光化学模拟表明,正午时段Cl2光解产生的Cl·对大气氧化过程具有关键影响。Cl·引发的烷烃氧化速率显著超过羟基自由基(OH·)对烷烃的氧化速率,导致过氧自由基(RO2·)浓度上升44%,并促使O3净生成速率增加42%。研究为探究对流层大气中Cl2的生成和损失过程提供了新见解,强调了其在沿海光化学污染中的重要性。XoL速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

研究成果以Driving factors and photochemical impacts of Cl2 in coastal atmosphere of Southeast China为题,发表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。 XoL速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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Cl2的生成机制。(a)夜间Cl2和ClNO2之间的关系;日间Cl2浓度与硝酸盐光解的近似值(NO3×JNO2×Sa)之间的相关性,以及点的颜色分别表示NO3(b)和NH4+(c)的浓度;(d)日间Cl2浓度与气溶胶铁光化学近似值(Fe×JNO2×Sa)之间的相关性,点的颜色表示Fe的浓度。XoL速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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