背景臭氧(O3)指源于跨境传输和境内自然源前体物生成的O3,传统上被视为“化学惰性”,构成了O3污染水平中“不可控”的本底基线。然而,这一认知范式忽略了背景O3光解生成的羟基(OH)自由基会进一步与境内排放的挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等前体物发生反应,导致背景源与境内人为源之间产生复杂的相互影响。为此,我们开发了一种新型的扩展型奇氧族(Oy)标记溯源框架,显式追踪了我国典型秋季O3污染事件期间O3及其自由基储库的来源与完整的光化学循环过程。结果表明,跨境O3与境内前体物间的相互作用对中国东部地区近地面O3浓度的贡献率高达44%至49%。跨境O3在此过程中发挥着双重光化学作用:一方面作为ROx自由基的主要来源促进O3生成;另一方面,通过消耗ROx和调节OH自由基的周转率,抑制了境内VOCs的O3生成潜势。此外,华南地区生物源VOCs的O3生成效率受到NOx水平不足的制约,并与人为源VOCs表现出显著的竞争效应。进一步的减排敏感性实验表明,背景源与境内人为源之间的相互作用从根本上重塑了控制环境O3总浓度的最优减排路径。本研究挑战了将背景O3视为化学静态的传统观念,重新定义了O3污染中的“可控”部分,强调亟需在区域乃至洲际尺度上重新评估O3的减排与控制策略。
https://www.nature.com/articles/s41612-026-01379-8
04月25日
2026
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初稿截稿日期
2025年04月17日 中国 北京
第一届未来大气科学论坛