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2026-01-20
近日，课题组与中国科学院大气物理研究所胡波研究员团队合作，在知名大气科学期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上发表了题为“Non-Ideal Treatment of Organic Aerosol Reveals Its Missing Sources and Improves PM2.5 Prediction”的研究论文。该研究首次将我们自主开发的CSVA模型（精细化气溶胶核壳动力学模型） 中的动力学框架，成功耦合至国际广泛使用的区域大气化学模式WRF-Chem中。
研究发现，在不调整任何化学反应机制与排放清单的前提下，仅通过对有机气溶胶（OA）和颗粒水（LWC）的气粒转化过程进行改进，即可系统性提升模式对复合污染过程的模拟能力。基于华北平原冬季的案例模拟显示：有机气溶胶（OA）模拟偏差由-18.4% 显著降低至 -2.9%，PM2.5整体模拟精度提升近50%，气溶胶液态水含量（ALWC）及二次无机盐（SIA）的预测一致性也得到同步改善。该研究首次在区域尺度上验证了气溶胶内部传质动力学与非理想相互作用在污染模拟中的关键影响，这一框架为下一代大气化学模式的发展提供了新方向，对提升重污染过程预报准确率、支撑大气污染防治精准决策具有重要科学价值。
在该工作中赵晓希博士为论文的第一作者，贾龙研究员和胡波研究员为共同通讯作者。
Zhao, Xiaoxi, Zhao, Xiujuan, Liu, Z., Jia, L.#, Hu, B.#, 2026. Non-Ideal Treatment of Organic Aerosol Reveals Its Missing Sources and Improves PM2.5 Prediction. J. Geophys. Res. Atmos. 131, 1–16. https://doi.org/10.1029/2025JD044333
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2025-09-16
课题组最新研究发现，在城市较高湿度条件下，二次有机气溶胶（SOA）的形成强烈依赖于OH自由基的来源。该研究以典型人为源芳香烃间二甲苯（m-xylene）为研究对象，对比了以H₂O₂和O₃作为OH源时，在不同湿度下SOA的生成特性和化学组成。结果表明，当以H₂O₂为OH源时，SOA产率随湿度升高急剧下降，从6%相对湿度（RH）下的29.8%降至78% RH时的3.8%；而在O₃为OH源的体系中，SOA产率在不同湿度条件下基本稳定。研究通过高分辨率轨道阱质谱（Orbitrap-MS）分析揭示，高湿条件下H₂O₂溶解于颗粒相水中发生光解产生过量OH自由基，促使SOA前体物发生碎片化反应，导致碳损失和气溶胶挥发增强；而O₃体系则通过低聚反应维持了SOA的稳定生成。该研究首次系统揭示了不同OH源在调控大气SOA形成中对湿度响应的机制差异，对改进大气化学模型、精准预测颗粒物污染具有重要科学意义。
Zhang Q., Xu Y.F., Jia L.*, 2025, Dependence of aerosol formation on OH radical sources under humid conditions from m-xylene, Environmental Pollution,385, 127107, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.127107
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2025-08-26
课题组最新研究发现，城市中常见的人为污染物甲苯与天然来源的α-蒎烯在空气中混合后，可通过光化学反应生成组分更复杂的交叉型二次有机气溶胶（SOA）。这类细颗粒物对空气质量及人体健康具有重要影响。研究采用高分辨率轨道阱质谱技术（Orbitrap-MS），在国际上首次识别出多种由两者氧化中间体结合生成的“交叉产物”。该类大分子低聚物挥发性更低、成霾潜力更强。该发现深刻揭示了城市大气中人为源与生物源挥发性有机物之间的交互作用机制，对深入理解复合污染成因具有重要意义。
Wang J., Jia L., Li X.Y., Liu S.J., Zhang G.Q., 2025. Molecular characterization of aerosols from photochemical interactions of toluene and α-pinene using Orbitrap-MS, Atmospheric Environment, 121452, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2025.121452
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