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城市边界层内大气氧化性与自由基收支垂直演变

大气氧化性；大气边界层；垂直演变

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.6 大气氧化性的来源、演变及环境影响

理解城市边界层中大气氧化性与自由基收支的垂直变化，对于阐明臭氧和PM_2.5等二次污染物生成至关重要。然而，由于自由基及其前体物垂直信息观测缺乏，人们对此方面的认识仍存在明显不足。为解决这一问题，我们在2025年夏季，基于中国科学院大气物理研究所的325m高塔，对VOCs、NOx、O₃、PM_2.5、CO和GHGs等一系列化学成分进行了垂直梯度观测。以垂直观测数据为约束，进一步开展了大气化学盒子模式模拟。研究结果表明，在日间时段，由于VOCs等活性化学成分浓度下降，大气氧化能力在5-325m高度间下降了67%。在自由基收支方面，HONO与OVOCs光解是ROx自由基的主要来源。ROx自由基的汇则主要由HO₂氧化路径贡献，例如HO₂+HO₂和HO₂+RO₂反应，且其贡献比例也随高度增加而升高。夜间，大气氧化能力呈现出相对较弱的负垂直梯度，其中O₃/NO₃与VOCs反应的路径贡献了总氧化性的近95%。综上所述，前体物与反应物的垂直变化驱动了大气氧化能力与自由基收支随高度的改变，并将对二次污染生成产生重要影响。