前言

近日，重点实验室赵罡副教授等联合北京大学、西藏大学、哈工大等团队，在《Atmospheric Chemistry and Physics》发表题为《High frequency of urban new particle formation on the Tibetan Plateau: quantifying formation rates, growth rates, and CCN production》的研究论文，2024级硕士研究生莫琪琪为第一作者。该研究基于拉萨西藏大学站点春、秋两季原位观测，系统量化了高海拔城市新粒子生成（NPF）的发生频率、形成与增长速率及其潜在云凝结核（CCN）贡献，为理解高原城市气溶胶-云-气候相互作用提供了观测依据。

01 研究背景

青藏高原是气候变化敏感区，也是影响亚洲水循环和区域气候的重要区域。气溶胶可通过辐射效应及云凝结核变化影响云和降水过程。新粒子生成作为气态前体物转化并增长为颗粒物的重要过程，可能改变大气颗粒物数浓度和CCN水平。相比背景站点，拉萨等高海拔城市受人为排放与高原气象条件共同影响，其NPF 特征及潜在CCN贡献仍缺乏系统观测认识。

02 观测设计

研究团队在拉萨西藏大学站点开展了两期观测：秋季观测期为2024年10月9日至11月10日，春季观测期为2025年3月25日至4月22日。

观测采用扫描迁移率粒径谱仪，获取3-800 nm颗粒物粒径分布，并结合气象要素及SO₂、NO₂、O₃等气态污染物数据，对不同观测日进行分类。研究将观测日划分为NPF日、不确定日和非事件日，用以识别新粒子是否出现、是否持续增长，以及是否能够进入对气候更有意义的粒径范围。

图1：NPF日、不确定日和非事件日的粒径谱演化、模态拟合及不同粒径模态贡献

03 核心发现

研究共获得58个有效观测日，其中识别出43个NPF日。秋季和春季NPF发生频率分别为86.2%和62.1%，显示拉萨高海拔城市大气中新粒子生成较为频繁。

机制上，NPF可能受前体物供应、大气氧化能力、颗粒物清除作用和边界层演化等多因素共同调控。秋季NPF日SO₂浓度及相对H₂SO₄光化学指标较高，提示含硫前体物可能促进粒子生成和早期增长；春季则未表现出单一主控因子，可能受到多种过程共同影响，相关化学机制仍需进一步观测验证。

图2：秋季 NPF 日和非 NPF 日风向、SO₂、NO₂、O₃ 的风玫瑰分析

图3：春季NPF日和非NPF日风向、SO₂、NO₂、O₃ 的风玫瑰分析

04 气候意义

研究基于κ-Köhler理论估算CCN浓度，发现NPF日通常对应较高的估算CCN水平，平均约为2.3 × 10³ cm^-3，高于不确定日和非事件日；秋季估算CCN浓度也高于春季。结果表明，新粒子生成可能对拉萨地区CCN产生一定贡献，但其影响也取决于新生粒子后续能否持续增长并存活至CCN相关粒径范围。

图4：NPF日、不确定日、非事件日以及春秋两季估算CCN浓度的日变化和统计分布

05 研究意义

该研究系统刻画了拉萨高海拔城市环境中新粒子生成的频率、强度、增长过程及其潜在CCN贡献。这一发现有助于改进青藏高原区域气溶胶和云微物理过程认识，也为未来气候模型参数化提供了观测依据。未来若能结合长期连续观测、直接 CCN测量以及H₂SO₄、VOCs、胺类等关键前体物观测，将进一步揭示高原城市新粒子生成的化学机制及其气候效应。

论文信息

题目：High frequency of urban new particle formation on the Tibetan Plateau: quantifying formation rates, growth rates, and CCN production

期刊：Atmospheric Chemistry and Physics

DOI：https://doi.org/10.5194/acp-26-11473-2026

撰稿：莫琪琪；审阅：赵罡，林伟立，龙春林