北京山地森林站非持续生长型新粒子生成事件的数值模拟研究

鉴于新粒子生成(New particle formation,NPF)对气候的重要效应,过去很多研究重点关注持续增长型NPF事件;但新粒子生长过程中时常也伴随着非持续型生长,如生长粒径先增长后下降的收缩型以及粒径明显不增长的团块型NPF事件,对于这类NPF事件的生长机制尚不清楚.基于此,本研究于2019年夏季在中国科学院北京森林生态系统定位研究站(39.96°N,115.43°E,1 170 m a.s.1.,以下简称北京山地森林站)进行了 NPF事件的野外观测,发现了 4次持续生长型NPF事件和3次非持续生长型NPF事件.本文借助WRF-Chem模式进一步探究非持续生长型NPF事件的生长机制,发现其主要成因有三个:首先,北京山地森林站与成核相关的气态前体物充足,但颗粒物中SO42-、NO3-、NH4+等无机盐浓度较低,削弱了新粒子的后续增长能力;其次,后向轨迹显示非持续生长型NPF事件的气团来源于清洁的北方地区;最后,通过过程分析发现水平和垂向输送是非持续生长型NPF事件的重要物理过程.本研究对非持续增长新粒子传输来源和生长机制的解释,对于完善新粒子增长的物理化学机制的理解具有重要意义.