课题组揭示近十年来中国城市OH自由基浓度上升趋势及其驱动机制

发布者:何沛萱发布时间:2026-06-22浏览次数:21

       大气羟基自由基(OH)是低对流层中最重要的氧化剂,在调控大气自净能力、影响二次污染生成及改变污染物大气寿命等方面发挥关键作用。针对我国城市地区OH自由基长期观测数据严重不足的问题,课题组建立了耦合经典大气化学传输模式与数据驱动机器学习算法的OH自由基浓度估算模型,融合卫星大气成分产品、气象再分析资料及地面大气成分观测等多源数据,实现了对我国城市过去十年OH自由基浓度的观测约束估算,并揭示了其变化的驱动因素。相关成果以Increasing Urban OH Levels in China over the Past Decade为题发表于《Environmental Science & Technology》期刊,2025届博士生薛睿彬为第一作者。

       针对我国城市地区OH自由基长期观测数据严重不足的问题,本研究构建了耦合大气化学传输模式GEOS-Chem与机器学习算法XGBoost的OH自由基浓度估算框架,融合卫星观测、气象再分析资料及地面大气成分观测等多源数据,系统估算了2013—2022年我国100个主要城市OH自由基浓度的时空变化特征。研究发现,近十年来我国城市OH自由基浓度总体呈上升趋势,年均增长约2.5%,其中69个城市增长显著;空间上呈现南部和东部沿海城市高于北部和内陆地区的分布格局,季节上表现为夏季最高、冬季最低。机制分析表明,CO浓度下降是推动OH自由基浓度升高的主要因素。进一步的情景模拟显示,CO排放变化会显著影响OH自由基水平,且不同NO₂浓度背景下城市OH自由基对CO变化的响应存在明显差异。随着OH自由基浓度升高,NO2等污染物的大气寿命进一步缩短,表明大气氧化能力增强会加速部分污染物的转化与清除。该研究填补了我国城市尺度OH自由基长期数据缺失,为理解空气质量改善背景下大气氧化能力的演变规律、评估污染减排政策的长期环境效应及预测未来大气环境变化提供了重要科学依据。

原文链接:Ruibin Xue, Shanshan Wang*, Jian Zhu, Sanbao Zhang, Chuanqi Gu, Yuhao Yan, Zhiwen Jiang, Qinyi Li, Xuefei Ma, Zhouxing Zou, Renzhi Hu, Shengrong Lou, Keding Lu, Tao Wang, Alfonso Saiz-Lopez, Bin Zhou. Increasing Urban OH Levels in China over the Past Decade. Environmental Science & Technology, 60, 15185–15194, 2026. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.6c01598