大氣污染驅動因子的理化過程相互作用探究

　　全面認識大氣污染物的驅動因子是對其進行準確預報、精準控制的重要科學基礎。這需要深入探究大氣污染物水平傳輸和垂直擴散的特征，同時亟須評估水平傳輸與垂直擴散的相對貢獻及其相互作用，并進一步思考在跨區域背景下如何協同治理、優化防控策略。

　　在國家自然科學基金重大研究計劃“中國大氣復合污染的成因與應對機制的基礎研究”的支持下，我國多個科研團隊對大氣污染的動力驅動因子與理化過程相互作用進行了探索。

　　為揭示大氣復合污染的氣候背景和關鍵動力驅動因子，科研人員厘清了重污染靜穩天氣發生的大尺度環流特征，構建重霾天氣指數——HWI，發現全球變暖增加了華北重霾頻率和持續時間。這項研究明確了導致華北重霾污染的關鍵天氣型，闡明年際尺度上華北重霾污染的重要氣候因子以及環流配置關系，為重霾天氣的中長期預測提供科學支撐。

　　在此基礎上，他們闡明了理化過程相互作用對邊界層及靜穩天氣的影響。科研團隊發現，黑碳氣溶膠影響大氣邊界層的“穹頂效應”可加劇超大城市霾污染，揭示了氣溶膠-邊界層相互作用的獨特機制并量化其非線性貢獻。

　　同時，通過發展先進垂直探測技術，科研團隊深化了對理化過程作用機制的認識。科研團隊研發了國際領先的“系留型超大載荷浮空器探測平臺”，探空高度從1公里提升到3公里，從載重5公斤提升至載重1.5噸，搭載的儀器也從便攜式傳感器變成多套質譜同步的先進設備。這一平臺的研發實現了全大氣邊界層理化參數高分辨率原位“靶向”測量。

　　利用這一先進平臺，科研人員組織實施了多期外場協同觀測試驗，獲得我國東部城市群區域大氣復合污染理化過程相互作用機制的若干新認知。

　　結合前述理論認識和測量結果，研究發現，水平跨區域長距離傳輸實際受垂直氣溶膠-邊界層相互作用反饋增強影響。科研人員據此提出跨區域精準協同減排的重污染天氣應對新思路。