随着工业化以及城市化进程的加快，雾霾事件在我国时有发生，尤其是在冬季。研究表明，水汽是雾霾形成的关键影响因素。气溶胶吸湿增长不仅可以降低大气能见度，还可以通过液相以及非均相反应促进二次气溶胶生成。观测以及模式的研究都发现伴随雾霾的发生，相对湿度也呈现增加的趋势。因此，雾霾发生时常常伴随湿润的空气，亦或是湿润的空气促进了雾霾的发生发展。然而，目前尚未有研究深入分析雾霾期间水汽的来源，伴随着人为排放的增加，雾霾期间湿润的空气究竟是自然条件造成还是人为排放贡献还没有明确定论。

　　中国科学院地球环境研究所李国辉研究员和吴佳睿副研究员等人基于观测与模式从水汽输送、人为排放以及大气与污染物的相互作用的角度定量分析了北京地区重霾期间水汽的来源。北京地区的观测数据表明在北京地区发生重污染过程时，随着污染的加重，水汽含量逐渐上升。观测到的温度和风速随着污染加重，呈现降低的趋势。北京城市站点的同位素观测和分析数据表明化石燃烧源排放对水汽的平均贡献在11 6.2%（图1），并随着近地面PM_2.5质量浓度增加而上升。

　　基于WRF-Chem模式模拟了2019年2月18日-2019年3月5日期间的北京重霾过程。模式结果也表明人为排放对水汽的显著贡献，随着北京城区污染加重，贡献的水汽也在增加。随着雾霾的加重，气溶胶-辐射相互作用会导致到达地面的太阳辐射减少，产生一个次级环流，形成向南的风分量，抑制水汽向北京输送（图2）。当PM_2.5浓度超过250  g m^-3时，气溶胶-辐射相互作用才能够增加相对湿度。当重霾发生时，人为化石燃烧源排放和气溶胶-辐射相互作用会降低地面温度，重霾期间可降低达1 （图3）。

　　该成果近期发表在Science of the total Environment期刊上。本研究得到了中国科学院战略先导科技专项(XDB40030203)、国家自然科学基金(42105115, 42177093)项目的联合资助。

　　文章详见：Wu, J., Bei, N., Liu, W., Xing, M., Liu, S., Song, T., Li, X., Wang, R., Jiang, Q., Bo, H., Tie, X., Cao, J., and Li, G.*: Why is the air humid during wintertime heavy haze days in Beijing?, Science of the Total Environment, 853, 158597, 2022.

　　论文连接：http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158597

　　图1. （a）北京站点大气水汽同位素组成及化石燃烧源水汽氢氧同位素组成（b）随着近地面PM_2.5质量浓度增加，化石燃烧源排放水汽贡献变化

　　图2. 气溶胶-辐射相互作用导致的近地面风场和温度场变化

　　图3. 随着近地面PM_2.5质量浓度增加，人为排放水汽（蓝线）、气溶胶-辐射相互作用（黑线）以及两者相互作用（红线）对比湿、相对湿度、温度以及风速的影响