Локальные выбросы усиливают региональный смог и рост частиц

Формирование новых частиц (New Particle Formation, NPF) является основным источником аэрозольных частиц в глобальной атмосфере. В загрязнённых мегаполисах, таких как Пекин, роль событий NPF и их вклад в формирование смога за счёт последующего роста частиц до сих пор не до конца ясен.

Исследовательские группы под руководством профессора Еле Суна из Института физики атмосферы Китайской академии наук и профессора Маркку Кулмалы из Хельсинкского университета провели одновременные измерения состава аэрозолей и распределения частиц по размерам на уровне земли и на высоте 260 м в центральном Пекине в течение 4 месяцев в 2015–2017 гг. Их исследование недавно опубликовано в журнале npj Climate and Atmospheric Science. Учёные установили, что формирование смога начинается с роста вновь образованных частиц как у земли, так и в городской атмосфере, но на уровне земли смог был интенсивнее из-за более высокой скорости роста частиц под воздействием местных первичных частиц и газообразных предшественников.

Рост частиц создает петлю обратной связи: дальнейшее развитие смога увеличивает атмосферную стабильность, что, в свою очередь, усиливает наблюдаемое разделение между двумя высотами и повышает интенсивность смога у земли. Модельный анализ NAQPMS+APM показал, что смог, связанный с NPF и ростом частиц, формируется в региональном масштабе в районе Пекин–Тяньцзинь–Хэбэй. Рост частиц, образовавшихся в результате NPF, составляет около 60% частиц в режиме накопления и является движущей силой формирования смога в этом регионе.

Моделирование влияния сокращения выбросов показало, что концентрация как первичных, так и вторичных частиц в режиме накопления резко снизится, а формирование смога уменьшится, если сокращение выбросов превысит 30%. Результаты демонстрируют, что снижение антропогенных газообразных предшественников может подавить рост частиц и является критически важным шагом для смягчения смога.