新粒子的成核与生长机制是我国揭示复合污染条件下二次粒子转化机理的关键科学问题。传统的新粒子产生机制主要来源于相对清洁的大气环境。在我国人口密集、工业集中、交通发达的大城市，尚缺乏成熟的成核机制来解释高污染背景下新颗粒的成核和快速生长。 ，进而形成复合污染的现象。

中国科学院大气物理研究所大气学部副研究员刘子瑞与芬兰赫尔辛基大学大气与地球系统研究所（NAR）、北京化工大学、北京城市气象研究所开发新的粒子成核和生长机制在华北特大城市进行实地观测和模式模拟研究。研究表明，有机胺（约占NPF事件的2/3）在较高的冷凝汇（<0.03s -1）存在下促进硫酸-水成核，这与CLOUD（Cosmics Leaving OUTdoor Droplets）烟雾一致箱体仿真结果一致；其他NPF事件以无机氨-硫酸-水成核为主，Malte-box模型揭示华北大气富氨环境（>10ppb）是该地区新粒子事件频繁发生的重要原因。地区;低氧化性二次有机气溶胶（LO-OOA）和硫酸盐主导了新粒子的初始生长，新粒子能否进一步生长（Dp>100nm）取决于高氧化性有机气溶胶（MO-OOA）和硝酸盐的形成。研究揭示了参与成核的前驱体和分子水平的热力学成核机制，阐明了大气强氧化在华北新颗粒物生长造成雾霾过程中的重要作用，即PM2.5和臭氧。协同控制提供科学依据。 相关研究成果发表于 。研究工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金和国家重点研发计划的资助。

图 1. 新粒子生成机制和生长过程示意图。 (A) 烟箱现场观测与模型模拟结果对比； (b) 气态硫酸与生成率的相关性 (J3)； (c) NH3参与下气态硫酸与J3的相关性

图2 硫酸盐和有机源Qi（i=OA, SO42-）的生成速率与新粒子源QGR的生长速率的相关性

图 3 新粒子生长引起的雾霾事件引起的气象要素、气态污染物、气溶胶成分和粒子数的浓度谱分布演变

[来源：大气物理研究所]

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