南京信息工程大学的中国气象局气溶胶-云降水重点实验室/国家综合气象观测专项试验外场联合马里兰大学、北京师范大学发表了题为“The Impacts of Dust Storms With Different Transport Pathways on Aerosol Chemical Compositions and Optical Hygroscopicity of Fine Particles in the Yangtze River Delta” 的文章，探究了2021年南京地区两次沙尘过程对气溶胶吸湿性及化学组成的影响。
      气溶胶吸湿性是指在环境相对湿度增加时气溶胶吸收水汽的能力，吸湿后粒子的粒径和质量会大幅增长，同时造成其消光能力增加，直接影响能见度。此外，液态水会进一步促进气溶胶中二次组分的生成转化，加重污染。沙尘气溶胶的吸湿性在其对大气化学和气候变化方面的影响中发挥着重要作用，文章采用散射增长因子f(RH)（525nm波长下湿浊度仪测量的散射系数与干浊度仪的散射系数的比值）来表征细颗粒气溶胶（PM2.5）吸湿性。
      f(RH)的在线观测采用气溶胶吸湿性测量仪（型号PB-FRH 100，北京迈特高科技术有限公司/北京大学专利技术），该仪器主要由两个三波长浊度仪和加湿系统构成，可对不同湿度下的气溶胶散射系数进行测量；研究同时分别用气溶胶化学组分在线监测仪（型号Q-ACSM，Aerodyne）、黑碳仪（型号AE33，Aerosol Magee Scientific）进行了气溶胶化学组成的观测；此外，还进行了颗粒物粒径分布以及气溶胶后向散射系数的廓线观测，数据分别用于气溶胶吸湿性研究及沙尘过程判断。

      相关成果于2023年底发表在JGR Atmospheres期刊（https://doi.org/10.1029/2023JD039679）。

图2 2021年3月23日至4月3日。(a) 气溶胶退偏比(DR)垂直分布，(b) 每小时风速和风向(WS和WD)，(c) PM2.5和PM10质量浓度，(d) 气溶胶散射系数(σsp)，(e) 气溶胶散射Ångström指数(SAE)

图3 2021年4月29日至5月10日。(a) 气溶胶退偏比(DR)垂直分布，(b) 每小时风速和风向(WS和WD)，(c) PM2.5和PM10质量浓度，(d) 气溶胶散射系数(σsp)，(e) 气溶胶散射Ångström指数(SAE)

图4 2021年(a)(c) 3月30日16:00和(b)(d) 5月8日08:00以NUIST为起点72小时的后向轨迹和传输高度(AGL)

       在DS1期间，沙尘气团在低层大气中传输，并通过海域，使其表面附近的气溶胶性质发生了很大的变化。在DS2过程中，沙尘气团在上层大气中传输，只通过内陆，对表面气溶胶性质的影响相对较小。两种沙尘气团均导致表面粗模颗粒的增加，但在DS1期间增加程度更强。

图5 两次沙尘过程Dust1、Dust2及选取的非沙尘过程No-Dust1、No-Dust2气溶胶化学组分的浓度和浓度占比变化

图6 f(RH)随湿度变化：(a) 四个时段(Dust1、Dust2、No-Dust1、No-Dust2)的平均f(RH)随湿度变化；(b) Dust1、No-Dust1时段f(RH)与RH的参数化拟合；(c) Dust2、No-Dust2时段f(RH)与RH的参数化拟合

图7 沙尘和非沙尘期间f(RH=85%) 与气溶胶化学成分体积分数相关性分析：(a)和(d) 硫酸盐气溶胶(H2SO4 + (NH4) 2SO4 + NH4HSO4)，(b)和(e) 硝酸盐气溶胶(NH4NO3)，(c)和(f) 弱吸湿性气溶胶(Org + BC)

图8 Mie模式计算的吸湿性参数κf(RH)与参数化拟合的吸湿性参数κsca的线性相关性：(a) No-Dust1，Dust1时段；(b) No-Dust2，Dust2时段；(c) 四个时段κsca/κf(RH) (Rκ)随散射系数的Ångström指数(SAE)变化