编者按：

2025年4月欧洲地球科学联合大会（EGU2025）举办期间，北京大学环境科学与工程学院教授、碳中和研究院双聘教师陆克定等联合欧洲研究机构，共同组织“对流层自由基及其前体物测量与模拟的前沿进展”专题研讨会。

会上，北京大学环境科学与工程学院教授、碳中和研究院双聘教师陆克定和谭照峰研究员展示了大气自由基领域最新研究成果；北京大学城市与环境学院教授、碳中和研究院双聘教师彭书时团队参会，并在壁报中呈现了温室气体甲烷的最新研究发现。

以下为北大环境科学与工程学院对研讨会的详细报道：

2025年4月，在奥地利维也纳举办的欧洲地球科学联合大会（EGU2025）上，由北京大学环境科学与工程学院教授、碳中和研究院双聘教师陆克定和谭照峰研究员联合法国IMT研究中心Sébastien Dusanter研究员，德国于利希研究中心Anna Novelli研究员及英国利兹大学Lisa Whalley教授共同召集的"对流层自由基及其前体物测量与模拟的前沿进展"专题研讨会（Advances in the measurement and modelling of radicals and their precursors in the troposphere）成功举办，吸引了全球大气化学领域的广泛关注。来自10余个国家的近200名学者参会，围绕自由基化学机理、新型探测技术及多尺度模型发展等核心议题展开深入探讨。

图1 专题研讨会现场

图2 会议召集人合影

图3 墙报讨论

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大气过氧自由基物种化测量与环化氢转移机制进展

瑞典皇家理工学院Barbara Nozière教授领衔的ERC项目EPHEMERAL，利用质子转移反应质谱（PTR-MS）实现了气相有机过氧自由基（RO₂）的物种化检测。该技术通过优化NO滴定背景策略，成功区分RO₂同系物异构体，并揭示其与气溶胶表面相互作用的非均相反应路径。北京大学碳中和研究院双聘教师张远航院士、陆克定教授团队也通过PTR-MS技术研究环己烯氧化实验发现，15%的臭氧氧化产物通过非乙烯氢过氧化物路径生成，修正了传统RO₂自氧化机制模型，同时证实OH主导的H-摘取反应贡献了RO₂自由基初级产率的30%，为有机气溶胶形成机制提供新证据。北京大学陆克定教授和谭照峰研究员团队报道了正在开展对流层大气氧化能力综合外场观测实验，采用最先进的仪器测量关键自由基（OH、HO₂、RO₂、NO₃）及其前体，涵盖华北平原城市、区域和背景环境中的各种化学和环境条件，旨在进一步阐明中国关键区域大气氧化的演变模式和驱动机制。

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跨尺度大气自由基化学机制研究与全球变化响应

芬兰赫尔辛基大学Lauri Franzon博士团队开发的GECKO-A自动氧化模型，整合最新结构-活性关系（SAR）数据库，首次实现RC(O)O₂环化反应速率的环境自适应参数化。模型显示，在异戊二烯氧化过程中，醛基氢转移和烯丙基氢转移反应主导低挥发物生成，这对极地二次有机气溶胶预测具有关键意义。麻省理工大学朱琴丹研究员团队通过"AquaChem"全球模式发现，热带地区气候变暖使生物源VOCs排放增加，导致OH损耗速率提升40%，部分抵消了水汽增加引发的OH生成效应，揭示了OH浓度长期下降的新机制。暨南大学袁斌教授基于北京325米气象塔的梯度观测发现：边界层中上层（>150米）积聚的含氧VOCs（OVOCs）使臭氧生成速率维持高值，而反应性VOCs和NOx浓度随高度递减。该发现挑战了传统"近地面臭氧主控"策略，呼吁建立三维臭氧管控体系。美国德雷塞尔大学Ezra Wood团队在纽约曼哈顿的高NOx（>1 ppb）观测中，发现模型低估过氧自由基浓度达8倍，导致臭氧生成速率预测偏差，揭示了城市区域"NOx饱和区"划分的机制缺陷。

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大气自由基测量技术的新突破

中科院合肥物质科学研究院赵卫雄团队推出的"便携式激光闪光光解-法拉第旋转光谱仪"，首次实现总OH反应活性的原位实时监测，其紧凑设计使高原、海洋等极端环境长期观测成为可能。南信大郑军教授研发的"H₂SO₄-OH同步检测仪"通过三模式循环技术（环境SA模式、OH模式、背景模式），将OH检测限降至4×105分子/cm3，并在成都龙泉山站点验证了OH与硫酸盐生成的昼夜耦合规律。英国Leeds大学Heard教授团队通过结合激光闪光光解与时间分辨宽带紫外吸收光谱技术，实现了OH自由基总反应活性（kOH）的广适应性长期观测，并通过与激光诱导荧光（LIF）仪器的对比验证了数据可靠性，为不同条件下kOH的便携式测量提供了重要技术。

陆克定教授在讨论总结致辞中强调：“从单点观测到立体监测，从机理探析到地球系统模拟，我们正推动全球大气化学领域构建分子水平的时空四维尖端研究技术体系。这些突破将为碳中和路径下O₃与PM_2.5的协同治理提供全新理论支持，并为全球大气环境治理注入新的科学动能。”

图4 学术报告现场

供稿 | 陆克定、谭照峰  课题组

责编 | 李丽

审核 | 吴志军