近日，北京師范大學與美國得州農(nóng)工大學開展合作研究，揭示了區(qū)域霧霾形成的新機制。該成果發(fā)表于美國《國家科學院院刊》，對我國及世界發(fā)展中國家合理制定減排措施以治理霧霾、改善空氣質量和應對氣候變化具有切實有效的理論指導意義。

近幾年，雖然我國重度霧霾發(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，仍然是具有挑戰(zhàn)性的前沿科學問題。北師大團隊成員張芳教授、美國得州農(nóng)工大學張人一教授及其合作者，利用長期觀測資料及短期強化觀測、實驗室煙霧箱模擬以及模型計算等多種手段和方法，針對我國高濃度水平的細顆粒物黑碳和氣態(tài)污染物，開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驗。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，在極低的二氧化硫濃度和中等大氣相對濕度下，該反應可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸鹽。這種途徑對中/輕度霧霾和重度霧霾期間PM2.5中硫酸鹽總量的貢獻分別達到了90%~100%和30%~50%。此外，這種機制增強了黑碳氣溶膠對大氣的加熱和對地表的冷卻效應，降低邊界層高度，加劇霧霾的發(fā)生和發(fā)展。但因增強的大氣加熱和地表冷卻效應幾乎可以抵消，因此對大氣層頂?shù)目傒椛鋸娖葞缀鯖]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，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。

相關論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.1919343117