第九届青年地学论坛

活性卤素（氯、溴、碘）与多种大气成分（如含碳、氮、硫等物种）有强烈的相互作用，对大气氧化性、区域空气质量和全球气候有重要作用。外场实测研究表明，活性卤素广泛存在于不同大气环境中，特别是海洋地区和沿海城市；实验室研究发现，海盐气溶胶Sea-salt aerosol (SSA) 是活性卤素的重要来源，同时也对活性卤素化学有重要影响。然而，现有大气模式中活性卤素的来源和化学过程的表达较为欠缺，限制了对空气质量和气候系统的准确模拟。本研究发展了多尺度模式的卤素化学模块，例如，五氧化二氮N₂O₅在含氯气溶胶（如SSA）上发生非均相摄取反应生成硝酰氯ClNO₂，SSA中的溴离子活化生成溴气Br₂，以及次碘酸HOI在SSA上的非均相摄取反应生成溴化碘IBr和氯化碘ICl等过程。本研究进一步利用改进版模型，深入分析了活性卤素化学对大气氧化剂、空气污染物和短寿命气候强迫因子的影响。结果表明，活性卤素的大气环境效应受当地化学条件影响较大：活性卤素化学对污染（氮氧化物NO_x与挥发性有机物VOCs浓度较高）地区的大气氧化剂（如氢氧自由基）和二次污染物（如臭氧和二次气溶胶）的生成有重要促进作用，其中氯原子和溴原子氧化VOCs的反应是重要环节；而在相对清洁地区，活性卤素会降低主要污染物的浓度，其中卤素原子直接损耗臭氧的反应是关键因子。

活性卤素,大气化学,海盐气溶胶