近日，北京師范大學(xué)與美國(guó)得州農(nóng)工大學(xué)開(kāi)展合作研究，揭示了區(qū)域霧霾形成的新機(jī)制。該成果發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》，對(duì)我國(guó)及世界發(fā)展中國(guó)家合理制定減排措施以治理霧霾、改善空氣質(zhì)量和應(yīng)對(duì)氣候變化具有切實(shí)有效的理論指導(dǎo)意義。

近幾年，雖然我國(guó)重度霧霾發(fā)生頻率減少，但中/輕度霧霾仍然頻頻發(fā)生。如何解釋這種霧霾的形成與趨勢(shì)，仍然是具有挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問(wèn)題。北師大團(tuán)隊(duì)成員張芳教授、美國(guó)得州農(nóng)工大學(xué)張人一教授及其合作者，利用長(zhǎng)期觀測(cè)資料及短期強(qiáng)化觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室煙霧箱模擬以及模型計(jì)算等多種手段和方法，針對(duì)我國(guó)高濃度水平的細(xì)顆粒物黑碳和氣態(tài)污染物，開(kāi)展了將黑碳顆粒暴露在二氧化硫、二氧化氮和氨中的煙霧箱模擬實(shí)驗(yàn)。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在極低的二氧化硫濃度和中等大氣相對(duì)濕度下，該反應(yīng)可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸鹽。這種途徑對(duì)中/輕度霧霾和重度霧霾期間PM2.5中硫酸鹽總量的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了90%~100%和30%~50%。此外，這種機(jī)制增強(qiáng)了黑碳?xì)馊苣z對(duì)大氣的加熱和對(duì)地表的冷卻效應(yīng)，降低邊界層高度，加劇霧霾的發(fā)生和發(fā)展。但因增強(qiáng)的大氣加熱和地表冷卻效應(yīng)幾乎可以抵消，因此對(duì)大氣層頂?shù)目傒椛鋸?qiáng)迫幾乎沒(méi)有改變。

研究表明，近期工業(yè)源減排有效減少了空氣中的二氧化硫濃度，但控制二氧化硫僅減少了重度霧霾的發(fā)生頻率，不會(huì)根本消除重度霧霾的發(fā)生及減少輕/中度霧霾發(fā)生的頻率。同時(shí)，須控制黑碳以及其他氣體污染物(如氮氧化物和氨等)的排放。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.1919343117