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五氧化二氮(N2O5)在气溶胶颗粒物表面的水解反应会形成硝酸盐,此反应是大气中氮氧化物在夜间的主要沉降路径。本文使用WRF-Chem大气数值模拟模式并结合各组分观测数据,研究了2015年9月12号至19号北京地区五氧化二氮水解反应对硝酸盐、铵盐等污染物组分的影响。分析了五氧化二氮水解反应机理特征,通过在WRF模式的Chem模块中先后加上五氧化二氮水解反应和去掉该反应来对比分析五氧化二氮水解反应对硝酸盐和铵盐形成的影响。实验结果表明,WRF-Chem大气化学模式能够较好模拟实验研究时间段2015年9月12号至19号北京地区可入肺颗粒物PM25、一氧化碳CO、二氧化氮NO2、臭氧O3各组分浓度,模式模拟结果通过模式误差评估公式MB(平均偏差),RMSE(均方根误差)和IOA(一致性指数)得出各组分观测值和模拟值的IOA值都在0.8以上,其中IOA变化范围是0到1,1表示模拟值和观测值完全吻合。对于模式模拟数据用IDL语言进行后处理提取分析,通过对提取数据结果的分析,发现在PM25大于100μg/m3的高污染时期(9月14号到17号),NO2和O3浓度值相对高,分别为90μg/m3和240μg/m3,因此为五氧化二氮的形成提供了高浓度前体物。此外,高污染期间气溶胶浓度和硫酸盐浓度也相对较高,分别为201μg/m3和23μg/m3,高浓度气溶胶浓度为五氧化二氮水解反应提供足够的反应表面积。此研究得出以下结论: 一在PM25浓度大于100μg/m3的高污染时期,五氧化二氮水解反应对于硝酸盐和铵盐的形成影响较为明显(变化率大于5%),硝酸盐和铵盐浓度分别下降了21.0%和7.5%。在PM25浓度小于100μg/m3的低污染时期,五氧化二氮水解反应对于硝酸盐和铵盐的形成影响不明显(变化率小于5%)。 二由于五氧化二氮水解反应有较大的昼夜差距,白天光照较强、温度较高导致五氧化二氮不稳定,水解反应不明显。而夜晚光照较弱、温度较低导致五氧化二氮浓度较高,夜晚五氧化二氮水解反应更为明显。 此次实验研究可以得到五氧化二氮水解反应在高污染时期会提高北京地区的气溶胶浓度,并且在夜间对于气溶胶浓度的影响更加明显。此研究对于平流层化学研究有重要意义,与此同时,五氧化二氮水解反应对于平流层化学的影响需要进一步研究来为空气污染控制和减缓战略提供可靠的科学理论依据。