夜間化學反應是硝酸鹽的主要來源之一，對硝酸鹽的貢獻在全球可達50%。由于夜間殘留層中富含高濃度臭氧，傳統認為殘留層中NOx向硝酸鹽的轉化極為迅速，且形成的硝酸鹽在第二天殘留層消失后對近地面有顯著貢獻。
中國科學院大氣物理研究所副研究員唐貴謙團隊在石家莊開展了系留氣艇垂直探測工作，利用小型便攜設備同時在近地面和600m高空采集細顆粒物樣品，并對其中的水溶性無機鹽進行分析。研究發現，殘留層中高濃度臭氧有強烈驅動NOx向硝酸鹽轉化的潛勢，但殘留層中不利氣象條件（強逆溫導致的高溫、低濕）以及較低的顆粒物比表面積，使得殘留層內硝酸鹽（主要是硝酸銨）生成率極低。即便生成，在這種氣象條件下，也會通過氣粒平衡進入到氣相中，使得殘留層中硝酸鹽濃度保持在極低的狀態下（如圖）。研究證實了殘留層內硝酸鹽的生成對近地面顆粒物濃度的影響微乎其微，且這一現象在我國東部沿海地區普遍存在。由于殘留層中NOx的匯極弱，因此推測夜間形成的N2O5和硝酸氣體可在白天光解形成NOx，從而促發臭氧生成，這一研究結果為解釋我國臭氧濃度爆發增長提供線索。
相關研究成果發表在Science of the Total Environment上。研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的共同資助。
夜間殘留層內硝酸鹽演變及其對次日的影響示意圖
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