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持续性霾与沙尘污染驱动中国近海大气磷的事件性富集与沉降

磷沉降，中国边缘海，WRF-CMAQ，初次生产力，沙尘，霾

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.15 污染物的跨圈层行为、效应与协同模拟

大气污染事件可引发磷向海洋的脉冲式沉降，从而改变海洋营养成分。不同类型污染事件中，如霾与沙尘，气溶胶在来源、粒径及生态影响方面存在显著差异。本研究针对2018年11月中国边缘海一次持续性霾-沙尘复合污染事件，开展大气磷浓度及其干沉降的研究，旨在揭示大气磷的变化特征，量化干沉降通量，评估此类大气输入对该区域海洋初级生产力的贡献。研究建立了高分辨率人为源磷排放清单，并将粗模态磷纳入WRF-CMAQ模式的沙尘模块。模拟结果较好地再现了观测到的磷浓度及其量级与时间变化，标准化平均偏差在±5%以内。人为源磷排放在中国东部呈现出较高的排放强度，且存在显著的空间异质性，以工业源（39.1%）和居民源（38.0%）的贡献为主。霾期间，渤海和黄海上空大气磷浓度由清洁天的5.5 ng·m^-3升至16.9 ng·m^-3，干沉降通量由0.36 μg·m^-2·d^-1升至1.60 μg·m^-2·d^-1，两者均以细颗粒为主。沙尘期间，大气磷浓度急剧增至69.1 ng·m^-3，沉降通量达31.7 μg·m^-2·d^-1，以粗颗粒为主，影响范围较霾更广。基于Redfield比值与溶解度估算，2018年11月大气磷沉降可支撑该海域10.5 mgC·m^-2·month^-1的海洋初级生产力，其中73%来自粗模态磷输入。本研究凸显了短期高强度污染事件在塑造近海养分动态中的重要作用。