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赵晓希等-JGR-A: 发展了有机气溶胶模式模拟系统,通过刻画其非理想行为,提升了有机气溶胶的模式模拟能力
有机气溶胶是大气细颗粒物(PM2.5)的关键二次组分,在PM2.5中的占比可达20%~50%,其形成机制与环境影响是当前大气环境领域前沿研究的难点与热点。近期的研究表明,实际大气中有机气溶胶存在显著的非理想行为,与传统模式采用的理想平衡分配理论假设相悖,是导致其模式模拟误差较大的关键因素之一。
针对这一难题,中国科学院大气物理研究所与北京城市气象研究院研究团队,将自主研发的CSVA的动力框架耦合进WRF-Chem,构建了一套能够精准刻画有机气溶胶非理想演变过程的反应动力学模拟系统(MOSAIC-CSVA),该系统有效表征了有机气溶胶(OA)的非理想行为及其与气溶胶液态水(ALWC)以及二次无机气溶胶(SIA,包括pSO42-, pNO3-和pNH4+)间的相互作用过程(图1)。结果表明在不改变化学机制与排放清单的情况下,仅通过物理过程优化即显著提升有机气溶胶的模拟性能,有效解决了华北平原冬季有机气溶胶模拟低估的问题(图2),这为提升有机气溶胶模拟精度提供了新思路。
图1 MOSAIC-CSVA模拟框架(右侧NON-IDEAL框架)示意图
图2 华北平原多站点有机气溶胶(OA)及气溶胶液态水(ALWC)观测模拟对比图
该成果以Non-ideal treatment of organic aerosol reveals its missing sources and improves PM2.5 prediction为题,发表在Journal of Geophysical Research: Atmosphere, 第一作者为赵晓希博士后,通讯作者为胡波和贾龙研究员。
文章得到了中国科学院战略先导科技专项极端气象环境事件“化学影响天气” 机制项目(XDB0760200),国家资助博士后研究计划(B档)和博士后面上(GZB20240727, 2024M763211)等项目资助。
文章信息:Zhao, X.; Zhao, X.; Liu, Z.; Jia, L.; Hu, B., Non‐Ideal Treatment of Organic Aerosol Reveals Its Missing Sources and Improves PM2.5 Prediction. J. Geophys. Res.: Atmos. 2026,131, (2). https://dx.doi.org/10.1029/2025JD044333 |