揭开北京冬季雾霾的形成与演变之谜：来自颗粒尺寸分布和气溶胶成分垂直测量的新见解

《ACS ES&T Air》：Unraveling the Formation and Evolution of Winter Haze in Beijing: Insights from Vertical Measurements of Particle Size Distributions and Aerosol Composition

本研究对2018-2019年冬季北京雾霾事件进行了垂直分层观测，分析地面、140m和240m高度气溶胶特性。发现<100nm颗粒垂直梯度显著，有机气溶胶占比44-45%，其中SOA（82-86%）在高层光化学过程增强，硝酸盐和SOA驱动初期颗粒增长，区域传输影响后期演变，为大城市空气质量管理提供新依据。

　　

了解雾霾形成的动态对于解决大城市的空气质量与公共卫生问题至关重要。在这项研究中，我们记录了2018至2019年冬季北京雾霾期间，城市中不同高度（地面、140米和240米）的颗粒物浓度及气溶胶成分的垂直分布数据。通过分析这些不同高度的气溶胶特性，我们揭示了雾霾事件的垂直分布规律、颗粒物的生长过程及其化学变化。研究结果表明，气溶胶特性存在显著的垂直梯度，尤其是直径小于100纳米的微小颗粒物，其浓度随高度变化明显；而较大颗粒物的分布则相对均匀。有机气溶胶（OA）占总颗粒物PM_2.5的44–45%，其中二次有机气溶胶（SOA）占比高达82–86%，并且在较高海拔地区其光化学转化过程更为活跃。我们观察到雾霾事件的发展过程中存在不同的阶段，这些阶段的特点是颗粒物生长速率和气溶胶成分的变化各不相同，这些变化受到气象条件、区域传输以及当地排放源的影响。具体而言，硝酸盐和光化学生成的二次有机气溶胶推动了颗粒物的初始生长和雾霾的形成，而区域传输则在雾霾发展的后期起到了重要作用。这项研究加深了我们对城市边界层内气溶胶动态的理解，为改善大城市的空气质量管理策略提供了宝贵的参考。