近期，中国科学院合肥物质院安光所谢品华研究员团队在海洋大气氧化性研究方面取得新进展，相关研究成果以《海洋大气中强烈的光化学氧化:来自自由基探测的直接证据》为题发表在国际学术期刊Atmospheric Chemistry and Physics上。

随着我国经济的快速发展，典型地区的背景臭氧浓度逐年增加，凸显了人为活动对背景地区大气氧化性的显著影响。作为典型的背景大气，海洋边界层(MBL) 在应对全球气候变化方面起着不可替代的作用。然而，对我国海洋背景区域的自由基化学和氧化机制的研究相对有限。

课题组胡仁志研究员和张国贤等人通过自主研发的大气HOx自由基在线测量系统，首次于广东省深圳市杨梅坑站点获取了我国海洋地区的高质量HOx自由基浓度时间序列，并结合盒子模型闭合解析了海洋大气中强烈的光氧化过程。

结果表明，在海陆交接区域，上风向城市、船舶及其他人为排放的相互作用将引发前体物累积，并与自由基化学进一步耦合，提升海洋环境的大气氧化性背景。日间OH和HO₂浓度峰值分别为(4.7-9.5)×10⁶和(4.2-8.1)×10⁸ molecule/cm³ 。受内陆气团的影响，活跃的光化学过程伴随较高的净臭氧生成(5.52 ppb/h)。此外，我国高前体物浓度背景下，非均相摄取过程对HOx自由基化学有一定的作用，但卤素机制的影响会受到NOx水平的限制。

值得一提的是，海洋大气HONO分布的特殊性使日间臭氧生成速率增加~40%。在盒子模型中去除HONO约束后，臭氧浓度可由污染水平(~75 ppb)回归至全球背景水平(~35 ppb)。因此，在污染精细化管控阶段，应该额外考虑前体物排放与自由基化学的耦合影响。

该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、安徽省自然科学基金等项目的资助。

文章链接: https://doi.org/10.5194/acp-24-1825-2024