近日，我校气候系统预测与变化应对全国重点实验室/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室依托国家综合气象观测专项试验外场取得的重要研究成果，以一组紧密关联的伙伴论文（companion papers）的形式，在国际知名期刊 Atmospheric Chemistry and Physics（ACP）上连续发表两篇“Measurement report”类学术论文。两篇论文均基于同一次外场试验获得的一年期连续观测数据，从气溶胶化学组成–边界层过程与气溶胶微物理吸湿性两个视角开展系统研究，第一作者分别为我大气物理学院2023级研究生许嘉璐和张俊辉，通讯作者均为王玉莹老师，充分展示了研究生在高水平科研实践中的创新能力和培养成效。

许嘉璐同学为第一作者的论文，题为 “Measurement report: Insights into seasonal dynamics and planetary boundary layer influences on aerosol chemical components in suburban Nanjing from one-year observation”（Atmos. Chem. Phys., 25, 18599–18616, 2025），基于 2020 年 12 月至 2021 年 11 月一年期在线观测，综合使用气溶胶化学组分监测仪（Q-ACSM）、黑碳仪（AE33）和微脉冲激光雷达（MPL）等设备，系统分析了南京郊区PM2.5质量浓度及其化学组分的季节变化特征，并重点揭示了行星边界层高度（PBLH）对不同化学组分质量浓度及其演变的调制作用。研究表明，观测年度PM2.5年平均质量浓度约为30 µg/m³，有机气溶胶始终为首要组分，暖季以硫酸盐和二次有机气溶胶为主，冬季则硝酸盐占比显著升高。高 PBLH 条件有利于稀释一次气溶胶和硝酸盐，而夏季光化学条件下的二次有机物和硫酸盐在高PBLH下仍可大量累积；冬季在低PBLH、低温高湿的共同作用下，硝酸盐易快速富集并反过来抑制边界层发展，形成促进重污染爆发的“正反馈”机制，为制定分季节、分类型的精细化减排和空气质量管理策略提供了重要科学依据。

张俊辉同学为第一作者的论文，题为 “Measurement report: Size-resolved and seasonal variations in aerosol hygroscopicity dominated by organic formation and aging: insights from a year-long observation in Nanjing”（Atmos. Chem. Phys., 25, 17413–17428, 2025），利用2021年在同一观测场开展的一年期气溶胶吸湿性（H-TDMA）及粒径分布观测数据，系统刻画了40–200 nm 细颗粒物的粒径分辨吸湿性及其季节变化特征。研究发现，由于PM2.5中有机物年平均质量分数接近43%，南京北郊细颗粒物整体吸湿性偏低，吸湿性参数κ随粒径普遍升高；冬春季在二次无机盐（硫酸盐、硝酸盐、铵盐）相对富集时，粒子吸湿性显著增强，而夏秋季受有机组分占比升高及大气老化过程影响，吸湿性相对减弱。工作进一步揭示了新粒子生成（NPF）事件对Aitken模粒子吸湿性的影响及区域输送对200 nm粒子吸湿性的季节性调控，为改进气溶胶–云相互作用和区域气候模式中云凝结核参数化提供了观测参考。

作为一组伙伴论文，两项研究共享同一年度、同一站点、同一观测试验的一年期综合数据集：一篇侧重PM2.5化学组成与边界层结构的耦合关系，另一篇聚焦不同模态粒子吸湿性及微物理老化过程，二者从“成分–过程–性质”不同维度互为补充、相互印证，系统揭示了南京及长三角地区细颗粒物的来源演变特征及其对边界层结构和气候效应的潜在影响，具有典型性和代表性。

两篇论文均依托我校综合观测试验场长期连续观测平台完成，充分挖掘了同一观测试验数据在大气化学与气溶胶微物理–边界层相互作用两个方向上的科学价值，体现了我院在大气环境与气候效应交叉研究领域的持续积累和创新能力。相关观测数据已通过科学数据平台公开共享，进一步提升了我校在大气环境观测和开放科学方面的国内外影响力。

上述工作得到国家自然科学基金项目（42030606）等的资助。

图1. 边界层高度与PM2.5化学组分关系的季节对比机制示意图（Xu et al., 2025）

图2.（a）不同季节不同粒径气溶胶的平均吸湿性参数，误差带表示标准偏差；（b）不同季节PM2.5化学组分质量浓度及组分占比（Zhang et al., 2025）