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有机气溶胶非理想动力学传质建模能够显著提升WRF-Chem模式气溶胶模拟性能

SOA,WRF-Chem,SIA,PM2.5

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.9 大气二次有机气溶胶

有机气溶胶是大气细颗粒物（PM_2.5）的关键二次组分，在PM_2.5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pSO₄^2-, 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。