6月18日，海洋與氣象學(xué)院陳法錦教授團(tuán)隊(duì)在氣候?qū)W和大氣科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊npj Climate and Atmospheric Science（中科院1區(qū)，5 year IF=10.2）上發(fā)表題為“Hemispherical scale mechanisms of nitrate formation in global marine aerosols”的研究論文。npj Climate and Atmospheric Science是地學(xué)領(lǐng)域三大Nature子刊之一（包括Nature Geoscience、Nature Climate Change、npj Climate and Atmospheric Science），該期刊的年發(fā)文量通常不超過(guò)100篇。
該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)收集8個(gè)大洋航次（覆蓋全球五大洋）的大氣樣品，利用穩(wěn)定同位素示蹤手段，結(jié)合全球尺度的臭氧、NOx、BrO、羥基自由基（OH）、日照時(shí)數(shù)等多個(gè)數(shù)據(jù)源，揭示了人類(lèi)活動(dòng)持續(xù)排放的NOx如何在大氣臭氧、OH、BrO等氧化劑作用下，形成海洋大氣邊界層的硝酸鹽，并最終影響海洋生產(chǎn)力。研究結(jié)果顯示，在北半球，海洋大氣硝酸鹽的形成主要受控于日照時(shí)長(zhǎng)控制的OH（白天反應(yīng)）和臭氧（夜間反應(yīng)）氧化兩種途徑；而在南半球，大氣硝酸鹽的形成途徑則主要以BrO（南極海冰釋放）的氧化途徑為主（圖1）。由于OH相比BrO具有更高的氧化效率（約5倍），北半球海洋大氣中硝酸鹽的形成（NOx的去除）效率更高，這是北半球大氣硝酸鹽的濃度和沉降通量遠(yuǎn)高于南半球（超過(guò)兩倍）的原因（圖1）。這表明大氣氮沉降對(duì)北半球海洋生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)相比南半球更顯著，這對(duì)開(kāi)闊大洋氮限制區(qū)域（如北大西洋副熱帶環(huán)流區(qū)和北太平洋副熱帶環(huán)流區(qū)）的海洋生產(chǎn)力具有重要的意義。該研究為制定有效減緩全球氮氧化物污染排放的政策提供了科學(xué)依據(jù)，并提高了我們對(duì)全球氮氧化物排放持續(xù)升高對(duì)海洋生產(chǎn)力影響的認(rèn)識(shí)。
該論文以廣東海洋大學(xué)為第一完成單位，廣東海洋大學(xué)2021級(jí)博士研究生勞齊斌為第一作者，陳法錦教授為通訊作者，自然資源部第二海洋研究所李宏亮研究員、自然資源部第三海洋研究所顏金培研究員、廣東海洋大學(xué)金廣哲副教授、朱慶梅老師、陳淳青、何桂容等人作為共同作者完成了相關(guān)研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41612-024-00694-2.pdf
Lao, Q., Li, H., Yan, J., Jin, G., He, G., Chen, C., Zhu, Q., Chen, F*.2024.Hemispherical scale mechanisms of nitrate formation in global marine aerosols. npj Climate and Atmospheric Science, 7, 139.
圖1.南半球和北半球海洋大氣硝酸鹽形成機(jī)制
