图 温度驱动的人为源VOCs排放造成热浪期间城市地区臭氧污染的影响机制
在尊龙凯时项目（批准号：42021004、42107117、42377095）等资助下，南京信息工程大学胡建林团队与国内外合作者在热浪对臭氧污染影响机制方面取得新进展。研究成果以“温度引起的人为挥发性有机化合物排放导致热浪中城市臭氧增加”（Increased urban ozone in heatwaves due to temperature-induced emissions of anthropogenic volatile organic compounds）为题，于2025年1月2日发表于《自然•地球科学》(Nature Geoscience)期刊，论文链接：http://www.nature.com/articles/s41561-024-01608-w。
城市对流层臭氧（O3）浓度通常与温度具有较高的关联性，热浪期间容易出现严重的臭氧污染，威胁公众健康。随着气候变化的加剧，热浪与臭氧复合事件增多并受到广泛关注。传统关于热浪对臭氧影响的研究主要聚焦于高温对化学反应速率及天然源挥发性有机物（VOCs）排放的影响。人为源排放的VOCs是城市地区臭氧污染的重要前体物之一，然而以往研究尚未充分考虑高温对人为源VOCs排放的影响，阻碍了对热浪期间臭氧污染形成机制及相关健康风险的全面认识。
针对这一问题，研究团队基于观测的夏季地表VOCs浓度、典型排放源的排放测试以及区域空气质量模型，评估了高温热浪期间人为源VOCs排放增加对长三角城市臭氧污染的影响。研究发现，热浪期间上海城市地区挥发性化学产品使用、油品挥发等人为源VOCs排放增加并导致了地面臭氧浓度的显著增加。当温度从25°C升至35°C 时，由于静稳天气和排放量增加，人为源VOCs总反应性增加约两倍。模拟表明，增加的人为源VOCs排放使热浪期间上海日最大8小时臭氧浓度增加约4.6 ppb，与传统认知中高温造成天然源VOCs排放增加的影响相当。所有VOCs中，含氧的VOCs反应性增幅最大（排放增加与热浪期间大气氧化性增强共同导致），造成了自由基的初级来源增加，从而加剧了热浪期间的臭氧污染。
该研究定量阐释了长三角地区热浪期间高温导致人为源VOCs排放增加进而加剧臭氧污染的机制。上述研究结果加深了极端高温事件对臭氧污染影响的认识，为热浪期间城市地区臭氧污染管控提供了科学依据。