838 / 2026-03-26 14:31:07

边界层演变与新粒子生成交互作用

新粒子生成,垂直差异,边界层演变,环境气候效应

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.12 大气新粒子生成特征、机制及环境气候效应

新粒子形成的环境和气候影响在很大程度上取决于粒子增长过程，这一过程可能会受到边界层动力学的影响。然而，人们对颗粒物增长与边界层动力学之间的联系仍知之甚少，尤其是在城市地区。在这项研究中，我们基于北京城区325米气象塔，同时对地面和260米高度处的颗粒物数浓度粒径分布和化学成分进行了测量。通过比较两个高度处的新粒子增长（NPG）过程，我们对特大城市中边界层动力学与粒子增长之间的相互作用有了新的认识。结果表明，研究尽管两个高度处均发生了NPG，但在特大城市中，260米高度与地面的NPG存在显著差异。当垂直扩散充分时，地表的气态前体物可被输送至更高的高度。高空较低的温度和较高的相对湿度促进了气态向颗粒态的转化，导致混合层的NPG更强。因此，较高的粒子浓度以及较强的吸湿性使得高空由NPF引发的云凝结核（CCN）形成量增加了20%以上。然而，当垂直混合受到抑制时，气态污染物往往会在地表附近积聚。这些污染物随后促进了地面的粒子生长，加剧了近地面的大气雾霾污染。而这反过来又进一步降低了边界层高度。这些研究结果为边界层动力学与新粒子生长之间的相互作用提供了新的信息，增进了我们对NPF的气候和环境效应的理解。