#科研进展# 【UC: 区域和街道尺度空气质量综合模拟系统的发展及其在北京的应用】
空气质量模式的发展与应用对大气污染成因分析具有重要作用，区域空气质量模式受排放源精度、网格精度和理化机制影响，对城市小尺度空气质量模拟存在一定的局限性。为了实现区域-街道尺度污染物精细化模拟，中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室博士生王涛和李杰研究员联合国内外其他单位使用互联网交通态势大数据制作了北京市在路机动车动态高分辨率排放清单（百米级、小时），并实现了在路机动车清单、区域空气质量模式和街道模式的耦合（IAQMS-street）。利用新发展的耦合模拟系统，对北京2021年国庆前后两周时间内臭氧及其前体物开展了高分辨率模拟研究，结果发现：城市交通排放存在较强的时空不均匀性和明显的日变化趋势，而使用动态高分辨率交通排放清单的耦合模式能显著提高对城市O3及NOx模拟效果，改善了原本区域模式中对夜间NOx浓度的低估和O3浓度的高估。研究结果为未来实现城市街道级交通排放管控和污染溯源分析提供了思路。
上述研究成果发表在《Urban Climate》期刊，通讯作者为中国科学院大气物理研究所李杰研究员。感谢中国科学院战略性先导科技专项（No. XDPB1903，XDA19040202），国家自然科学基金（No. 91744203, 92044302, 41907200, 41571130034）和国家重点研发计划（No. 2020YFA0607803）的资助。
文章信息：Wang T., Li J., Pan J.X., Ji D.S., Kim Y., Wu L.L., Wang X.M., Pan X.L., Sun Y.L., Wang Z.F., Yang W.Y., Du H.Y., An integrated air quality modeling system coupling regional-urban and street models in Beijing, Urban Climate, Volume 43, 2022, 101143, ISSN 2212-0955, https://t.cn/A66gzVFQ
文章链接：https://t.cn/A66gzVFR
空气质量模式的发展与应用对大气污染成因分析具有重要作用，区域空气质量模式受排放源精度、网格精度和理化机制影响，对城市小尺度空气质量模拟存在一定的局限性。为了实现区域-街道尺度污染物精细化模拟，中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室博士生王涛和李杰研究员联合国内外其他单位使用互联网交通态势大数据制作了北京市在路机动车动态高分辨率排放清单（百米级、小时），并实现了在路机动车清单、区域空气质量模式和街道模式的耦合（IAQMS-street）。利用新发展的耦合模拟系统，对北京2021年国庆前后两周时间内臭氧及其前体物开展了高分辨率模拟研究，结果发现：城市交通排放存在较强的时空不均匀性和明显的日变化趋势，而使用动态高分辨率交通排放清单的耦合模式能显著提高对城市O3及NOx模拟效果，改善了原本区域模式中对夜间NOx浓度的低估和O3浓度的高估。研究结果为未来实现城市街道级交通排放管控和污染溯源分析提供了思路。
上述研究成果发表在《Urban Climate》期刊，通讯作者为中国科学院大气物理研究所李杰研究员。感谢中国科学院战略性先导科技专项（No. XDPB1903，XDA19040202），国家自然科学基金（No. 91744203, 92044302, 41907200, 41571130034）和国家重点研发计划（No. 2020YFA0607803）的资助。
文章信息：Wang T., Li J., Pan J.X., Ji D.S., Kim Y., Wu L.L., Wang X.M., Pan X.L., Sun Y.L., Wang Z.F., Yang W.Y., Du H.Y., An integrated air quality modeling system coupling regional-urban and street models in Beijing, Urban Climate, Volume 43, 2022, 101143, ISSN 2212-0955, https://t.cn/A66gzVFQ
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#科研进展# 【AE: 大气污染治理行动导致北京降水有机碳沉降量快速下降】
水溶性有机碳（DOC）的大气沉降与河流入海有机碳（OC）通量相当，是全球碳循环的重要组成部分，但在气候模式中被普遍忽视。据估算，全球降水碳库约0.5Gt，在数量上相当于“碳失汇（missing carbon）”的三分之一。然而，以往的全球降水碳库估算主要依据短期观测实验，且缺乏中国观测数据，估算结果有较大的不确定性。
中国科学院大气物理研究所是亚洲较早开展大气降水DOC沉降研究的单位。2007-2008年的观测结果显示，DOC是华北降水OC的主要成分（颗粒态OC占比仅21%），其沉降量（19 kg C ha-1 yr-1）处于全球测量范围（12-28 kg C ha-1 yr-1）的中间位置。过去十年，随着我国大气污染防治行动计划的实施，OC排放量迅速下降，降水DOC沉降如何响应OC排放的变化尚不清楚。
在国家重点研发项目（2016YFD08000302和2017YFC0210100）资助下，中国科学院大气物理研究所研究员潘月鹏团队于2016-2020年在我国典型区域开展了大气成分干湿沉降综合观测。近期，2019级博士研究生曹静基于北京郊区137个雨水样品的测试数据，系统分析了降水DOC的时间演变趋势及其与OC排放的关系，研究成果发表在大气环境领域期刊Atmospheric Environment。
研究发现，当前华北降水DOC浓度水平已低于十年前的观测结果，但仍然高于全球平均值（p<0.05，图1）。2017-2020年观测期间，大气降水DOC浓度和沉降量均下降了近60%（图2）。这一下降趋势与华北OC排放量和北京大气OC浓度的年际变化趋势一致（图3），反映了华北大气污染防治行动的重要影响。本研究有助于理解清洁空气行动计划所引起的大气成分变化，对评估全球大气降水碳库的大小及时空演变趋势也至关重要。
论文信息：Cao, J.; Pan, Y.; Yu, S.; Zheng, B.; Ji, D.; Hu, J.; Liu, J., Rapid decline in atmospheric organic carbon deposition in rural Beijing, North China between 2016 and 2020. Atmos. Environ. 2022. https://t.cn/A66G5xwT
水溶性有机碳（DOC）的大气沉降与河流入海有机碳（OC）通量相当，是全球碳循环的重要组成部分，但在气候模式中被普遍忽视。据估算，全球降水碳库约0.5Gt，在数量上相当于“碳失汇（missing carbon）”的三分之一。然而，以往的全球降水碳库估算主要依据短期观测实验，且缺乏中国观测数据，估算结果有较大的不确定性。
中国科学院大气物理研究所是亚洲较早开展大气降水DOC沉降研究的单位。2007-2008年的观测结果显示，DOC是华北降水OC的主要成分（颗粒态OC占比仅21%），其沉降量（19 kg C ha-1 yr-1）处于全球测量范围（12-28 kg C ha-1 yr-1）的中间位置。过去十年，随着我国大气污染防治行动计划的实施，OC排放量迅速下降，降水DOC沉降如何响应OC排放的变化尚不清楚。
在国家重点研发项目（2016YFD08000302和2017YFC0210100）资助下，中国科学院大气物理研究所研究员潘月鹏团队于2016-2020年在我国典型区域开展了大气成分干湿沉降综合观测。近期，2019级博士研究生曹静基于北京郊区137个雨水样品的测试数据，系统分析了降水DOC的时间演变趋势及其与OC排放的关系，研究成果发表在大气环境领域期刊Atmospheric Environment。
研究发现，当前华北降水DOC浓度水平已低于十年前的观测结果，但仍然高于全球平均值（p<0.05，图1）。2017-2020年观测期间，大气降水DOC浓度和沉降量均下降了近60%（图2）。这一下降趋势与华北OC排放量和北京大气OC浓度的年际变化趋势一致（图3），反映了华北大气污染防治行动的重要影响。本研究有助于理解清洁空气行动计划所引起的大气成分变化，对评估全球大气降水碳库的大小及时空演变趋势也至关重要。
论文信息：Cao, J.; Pan, Y.; Yu, S.; Zheng, B.; Ji, D.; Hu, J.; Liu, J., Rapid decline in atmospheric organic carbon deposition in rural Beijing, North China between 2016 and 2020. Atmos. Environ. 2022. https://t.cn/A66G5xwT
#科研进展# 【STETON: 京津冀一次区域污染过程中NOx、SO2、NH3和VOCs协同效应对二次无机气溶胶的影响】
京津冀地区是我国大气颗粒物污染最严重的地区，其中二次无机气溶胶（SIA）是其关键组分（PM2.5中占比经常高达50%以上），因此，研究NH3、NOx、SO2以及挥发性有机化合物（VOCs）的协同控制对大气颗粒物的影响作用将有助于解决空气污染问题。
为了厘清京津冀地区冬季霾污染过程中各种无机前体物排放（NH3、NOx和SO2）以及VOCs排放对SIA浓度的影响，中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室叶枝兰博士、李杰研究员和王自发研究员联合清华大学、北京大学和北京工业大学的学者利用空气质量模式（WRF-CMAQ）对2018年1月（13-20日）的一次区域污染过程开展研究，并利用气象要素对目前月均NH3排放清单进行日分配。模拟结果发现：当仅削减NOx排放量时，SIA浓度将先升高后降低，NH3和VOCs协同减排对SIA浓度的控制效果比单一减排SO2或NOx更好，这是由于VOCs减排可导致该地区O3浓度下降，进而影响了SIA的形成。最后，在SO2排放削减60%的前提下，本研究建议采用NH3:VOCs:NOx=4:4:1的减排方案对SIA进行控制，可取得最显著的减排效果。
该研究的第一作者为中国科学院大气物理研究所2020级博士研究生叶枝兰，研究成果近期接收发表于Science of The Total Environment期刊上。该研究获得了中国科学院战略性先导专项（XDA19040202）、中国科学院战略性先导专项培育项目（XDPB1903）、国家自然科学基金（41571130034, 91744203, 92044302）与685国家重点研发计划项目（2018YFC0213205, 2020YFA0607803）等联合资助。
相关文章：
Ye, Z. L., Li*, J., Pan, Y. P., Wang, Z. F., Guo, X. R., Cheng, L., Tang, X., Zhu, J., Kong, L., Song, Y., Xing, J., Sun, Y. L., Pan, X. L. Synergistic effect of reductions in multiple gaseous precursors on secondary inorganic aerosols in winter under a meteorology-based redistributed daily NH3 emission inventory within the Beijing-Tianjin-Hebei region, China. Science of The Total Environment. 821, 153383 .
文章链接：https://t.cn/A667a46R
京津冀地区是我国大气颗粒物污染最严重的地区，其中二次无机气溶胶（SIA）是其关键组分（PM2.5中占比经常高达50%以上），因此，研究NH3、NOx、SO2以及挥发性有机化合物（VOCs）的协同控制对大气颗粒物的影响作用将有助于解决空气污染问题。
为了厘清京津冀地区冬季霾污染过程中各种无机前体物排放（NH3、NOx和SO2）以及VOCs排放对SIA浓度的影响，中国科学院大气物理研究所LAPC国家重点实验室叶枝兰博士、李杰研究员和王自发研究员联合清华大学、北京大学和北京工业大学的学者利用空气质量模式（WRF-CMAQ）对2018年1月（13-20日）的一次区域污染过程开展研究，并利用气象要素对目前月均NH3排放清单进行日分配。模拟结果发现：当仅削减NOx排放量时，SIA浓度将先升高后降低，NH3和VOCs协同减排对SIA浓度的控制效果比单一减排SO2或NOx更好，这是由于VOCs减排可导致该地区O3浓度下降，进而影响了SIA的形成。最后，在SO2排放削减60%的前提下，本研究建议采用NH3:VOCs:NOx=4:4:1的减排方案对SIA进行控制，可取得最显著的减排效果。
该研究的第一作者为中国科学院大气物理研究所2020级博士研究生叶枝兰，研究成果近期接收发表于Science of The Total Environment期刊上。该研究获得了中国科学院战略性先导专项（XDA19040202）、中国科学院战略性先导专项培育项目（XDPB1903）、国家自然科学基金（41571130034, 91744203, 92044302）与685国家重点研发计划项目（2018YFC0213205, 2020YFA0607803）等联合资助。
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Ye, Z. L., Li*, J., Pan, Y. P., Wang, Z. F., Guo, X. R., Cheng, L., Tang, X., Zhu, J., Kong, L., Song, Y., Xing, J., Sun, Y. L., Pan, X. L. Synergistic effect of reductions in multiple gaseous precursors on secondary inorganic aerosols in winter under a meteorology-based redistributed daily NH3 emission inventory within the Beijing-Tianjin-Hebei region, China. Science of The Total Environment. 821, 153383 .
文章链接：https://t.cn/A667a46R
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