search
ruРусский
banner
Дом / Блог / Ежедневная история Δ17O( $$\rm{NO}
Блог
pageSearch
Последние новости

Ежедневная история Δ17O( $$\rm{NO}

Aug 06, 2023Aug 06, 2023

npj Наука о климате и атмосфере, том 5, Номер статьи: 50 (2022) Цитировать эту статью

1493 Доступа

9 цитат

Подробности о метриках

Производство неорганических нитратов имеет решающее значение для химии атмосферы, которая отражает окислительную способность и кислотность атмосферы. Здесь мы используем кислородную аномалию нитрата (Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\))) в аэрозолях с высоким временным разрешением (3 ч) для изучения химических механизмов выделения нитратов в мелкие частицы зимой в Нанкине, мегаполисе Китая. Непрерывное наблюдение Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) позволило предположить доминирование ночной химии (NO3 + HC/H2O и N2O5 + H2O/Cl−) в образовании нитратов в зимнее время. Обнаружены значительные суточные вариации путей образования нитратов. Вклад ночной химии увеличивался ночью и достигал максимума (72%) в полночь. В частности, в процессе усугубления загрязнения воздуха возросло значение ночных путей образования нитратов. Напротив, вклад дневной химии (NO2 + OH/H2O) увеличивался с восходом солнца и достигал самой высокой доли (48%) около полудня. Гидролиз N2O5 на поверхности частиц играл важную роль в дневной продукции нитратов в дни тумана. Кроме того, было обнаружено, что реакция NO2 с радикалами ОН доминирует в производстве нитратов после того, как химический состав нитратов был перезагружен в результате событий осаждения. Эти результаты свидетельствуют о важности наблюдений Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) с высоким временным разрешением для изучения динамических изменений в химии активного азота.

Нитрат (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) и его предшественник NOx (NOx = NO + NO2) играют решающую роль в химических процессах в атмосфере и образовании PM2,5, мелких частиц с диаметр менее 2,5 мкм1,2. Окисление NOx в тропосфере приводит к образованию озона (O3) и рециркуляции гидроксильных радикалов (OH), которые контролируют способность атмосферы к самоочищению3. Большая часть NOx, выбрасываемых из различных источников, в конечном итоге преобразуется в азотную кислоту (HNO3) и органические нитраты (например, RONO2) в результате процессов атмосферного окисления окислителями (например, O3, OH, HO2 и RO2)4. HNO3 снижает pH осадков и увеличивает риск образования кислотных дождей5. Кроме того, HNO3 легко трансформируется в частицы нитрата в результате атмосферных реакций с щелочным аммиаком, которые, в свою очередь, влияют на химический состав и размер существующих частиц, а также влияют на образование облаков и осадков3,6. RONO2 может разделяться на фазу частиц (RONO2(p)) и затем удаляться из атмосферы путем осаждения на поверхность или посредством гидролиза с образованием неорганических нитратов и спиртов7,8. Атмосферные нитраты в газовой фазе (HNO3(г)), жидкой фазе (HNO3(вод)) и твердых частицах (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)(p)) в конечном итоге удаляются посредством влажного/ сухое отложение. Таким образом, исследование механизма конверсии NOx-\(\rm{NO}_{3}^{-}\) важно для изучения химии атмосферы.

Преобразование NOx в \(\rm{NO}_{3}^{-}\) представляет собой комбинацию цикла NOx (дополнительное примечание 1) и процессов производства нитратов. В течение дня радикал OH легко генерируется под ярким солнечным светом, а затем образуется HNO3(g) в результате реакции NO2 + OH9. NO2 может гидролизоваться на поверхностях с образованием HNO3(aq)10, который, как было установлено, является слабым источником образования нитратов в дни сильной дымки зимой на Северо-Китайской равнине (NCP)11,12. Кроме того, NO2 также может реагировать с O3 с образованием радикалов NO3, а затем NO3 напрямую вступает в реакцию с углеводородом (HC) и диметилсульфидом (DMS) или гидролизуется на поверхностях с образованием HNO313,14,15. Эта реакция происходила ночью, поскольку радикал NO3 легко фотолизуется до NO2 под действием солнечного света16. А вклад NO3 + DMS невелик в неприбрежных районах из-за низкого соотношения смешивания DMS17. Пятиокись азота (N2O5), ночной резервуар NOx, может реагировать на поверхности частиц в воздухе с образованием только HNO3(водн.) или обоих \(\rm{NO}_{3}^{-}\)(p) и хлорида нитрила ( ClNO2)18. Другие потенциальные механизмы образования нитратных частиц, такие как гидролиз органических нитратов (RONO2) и галогеннитратов (XNO3), могут иметь важное значение в прибрежных регионах или в тропических лесах, таких как Амазония13.

75 μg m−3) and increased up to 271.7 μg∙m−3 on January 25th. Time period from January 21st 8:00 to 27th 2:00 was defined as a haze period (PM2.5 > 75 μg m−3) according to the Grade II of NAAQS (National Ambient Air Quality Standard) in China. The severe haze ended when the majority of PM2.5 was scavenged by the precipitation on January 27th. Visibility was relatively high (4.0 ± 0.7 km) during the clean days and extremely low (≈1 km) during the most severe haze period (January 24th to 26th) (Fig. 1a). Three precipitation events (less than 4 mm for each) were observed on January 14th, 25th, and 27th, resulting in the decrease of PM2.5 levels with fractions of 52–82% (Fig. 1a). Air temperature varied from −1.1 to 12.8 °C and was negatively correlated (r = −0.56, p < 0.001) with RH, which ranged from 19 to 84% (Fig. 1b). The wind speed was less than 3.7 m∙s−1 and was either from the north or east to south (Fig. 1c). RH was used to estimate the trend of planetary boundary layer height (PBLH) using the Clausius–Claperyron Equation (Supplementary Note 2). The obtained PBLH was higher in the daytime (865 ± 528 m) and lower at night (770 ± 458 m) (Fig. 2d)./p>

Предыдущий: Как устроить вечеринку в честь Хэллоуина Следующий: Обзор игровой 3G-видеокарты MSI R9 280X
Отправить запрос
Отправлять