二次有机气溶胶的氧化过程对其辐射效应的影响研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41605105
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    殷长秦
  • 依托单位：
    中国气象局广州热带海洋气象研究所
  • 学科分类：
    D0506.大气化学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Secondary organic aerosol (SOA) can scatter solar shortwave radiation, and act as cloud condensation nuclei (CCN), leading to significant changes of global and regional climate. During SOA oxidative aging processes, its optical property and hygroscopicity change dramatically, resulting in large uncertainties in SOA radiative effects estimation. Therefore, this project aims to understand the spatial and temporal evolution of SOA and its oxidation degree by utilizing a modified regional climate model RegCM and the data of atmospheric components (organic carbon, ozone and volatile organic compounds). In detail, we will update the SOA module with the latest two-dimensional volatility basis-set approach. Besides, we will also quantify the influences of oxidative aging processes on SOA direct and indirect radiative effects, and to further investigate the sources of SOA radiative effects’ uncertainties, through improving the parameterization scheme of aerosol extinction and CCN in RegCM, and analyzing cloud remote sensing and aerosol optical properties (aerosol optical depth and scattering coefficients) data. Eventually, the studied results can contribute to provide reference and basis for making strategies of tackling climate change.
二次有机气溶胶（SOA）不但能散射太阳短波辐射，还能充当云凝结核（CCN），对全球和区域气候有重要影响。随着SOA在大气中氧化老化，其光学特性和吸湿性发生显著改变，进而增加SOA辐射效应估算的不确定性。因而，本项目拟在改进的区域气候模式RegCM的基础上，耦合最新的二维的基于挥发性分级方法的SOA生成机制，结合区域大气成分观测资料（包括有机碳、臭氧和挥发性有机气体观测等），发展适用于中国地区SOA模拟的气候化学耦合模式，认识SOA及其氧化程度的时空演变特征；另外，通过优化RegCM中气溶胶消光和CCN的参数化方案，结合云遥感资料和气溶胶光学特性资料（包括光学厚度和散射系数）分析，定量估算SOA氧化老化过程对辐射效应的影响，揭示SOA辐射效应的不确定性来源。最终，研究成果可以为我国制定应对气候变化的策略提供参考和依据。

结项摘要

二次有机气溶胶（SOA）不但能散射太阳短波辐射，还能充当云凝结核（CCN），对全球和区域气候有重要影响。随着SOA在大气中氧化老化，其光学特性和吸湿性发生显著改变，进而增加SOA辐射效应估算的不确定性。本项目在2016年11月通过颗粒物化学组分监测仪开展有机物浓度和氧化程度（O/C比）的观测，同时在区域空气质量模型WRF/Chem中建立O/C比和折射指数、吸湿特性参数的参数化关系，进而研究有机物氧化老化过程的辐射强迫。结果表明，广州地区二次有机物平均浓度（8.61 μg m-3）与一次有机物浓度（8.11 μg m-3）相当，平均O/C比为0.57。通过和观测结果对比发现，在模型中引入半挥发性和中间挥发性的一次有机气体排放可以有效提升有机物的模拟效果，特别是在一次有机气溶胶（POA）排放强度加倍时。由于有机物的氧化老化，气溶胶在11月华南区域直接辐射强迫增强0.74 W m-2，间接辐射强迫增强3.02 W m-2。而当前的WRF设置会造成直接辐射强迫0.65 W m-2，和间接辐射强迫0.09 W m-2的低估。项目成果可以为我国制定应对气候变化的策略提供参考和依据。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
One-Year Characterization and Reactivity of Isoprene and Its Impact on Surface Ozone Formation at A Suburban Site in Guangzhou, China
中国广州郊区异戊二烯的一年表征和反应性及其对地表臭氧形成的影响
  • DOI：
    10.3390/atmos10040201
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Atmosphere
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yu Zou;Xue Jiao Deng;Tao Deng;Chang Qin Yin;Fei Li
  • 通讯作者：
    Fei Li
Geographical distribution of ozone seasonality over China
中国臭氧季节的地理分布
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2019.06.460
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Science of the Total Environment
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Yin C Q;Solmon F.;Deng X. J.;Zou Y.;Deng T.;Wang N.;Li F.;Mai B. R.;Liu L.
  • 通讯作者：
    Liu L.
广州番禺大气成分站复合污染过程VOCs对O_3与SOA的生成潜势
  • DOI：
    10.13227/j.hjkx.201605164
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邹宇;邓雪娇;李菲;殷长秦
  • 通讯作者：
    殷长秦
近10年中国三大经济区太阳总辐射特征及其与O_3、PM_(2.5)的关系
  • DOI：
    10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2018.0295
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中国环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘长焕;邓雪娇;朱彬;殷长秦
  • 通讯作者：
    殷长秦
Trend analysis of surface ozone at suburban Guangzhou, China
广州市郊区地表臭氧变化趋势分析
  • DOI：
    10.1016/j.scitotenv.2019.133880
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Science of the Total Environment
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Yin Changqin;Deng Xuejiao;Zou Yu;Solmon Fabien;Li Fei;Deng Tao
  • 通讯作者：
    Deng Tao

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其他文献

广州番禺大气成分站一次典型光化学污染过程PAN和O3分析
  • DOI：
    10.13227/j.hjkx.201807201
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    环境科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邹宇;邓雪娇;李菲;殷长秦
  • 通讯作者：
    殷长秦
华南区域大气成分业务数值预报GRACEs模式系统
  • DOI：
    10.16032/j.issn.1004-4965.2016.06.011
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    热带气象学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓雪娇;邓涛;麦博儒;殷长秦;王楠;李菲;邹宇;谭浩波;吴兑
  • 通讯作者：
    吴兑
大气光化学反应高发季节NO、NO_2和O_3污染特征
  • DOI：
    10.19672/j.cnki.1003-6504.2019.02.011
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    环境科学与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田云;邹宇;殷长秦;李菲
  • 通讯作者：
    李菲

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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