氯自由基(Cl·)作為大氣中高活性氧化劑，在臭氧(O₃)和二次有機氣溶膠(SOA)形成過程中具有關鍵作用。傳統認知認為，硝酰氯(ClNO₂)光解是沿海及內陸地區Cl·的主要來源，其貢獻主要集中在清晨時段。然而，最新觀測證據表明，氯氣(Cl₂)光解已成為日間Cl·的重要來源，尤其在午后時段表現出顯著貢獻。盡管關于Cl₂來源的研究已取得顯著進展，但其生成與消耗過程的關鍵驅動因素仍不明確，這一認知缺口嚴重制約了我們對其形成機制的深入理解。

本研究基于中國科學院城市環境研究所大氣超級站的強化觀測數據，整合機器學習算法與箱式模型方法，系統解析了中國東南沿海城市大氣Cl₂的生成機制及其對大氣氧化能力的調控作用。觀測數據顯示，研究點位Cl₂濃度呈現顯著的晝夜雙峰特征，表明存在不同的驅動機制。通過機器學習模型對多源觀測數據的特征重要性分析，揭示了Cl₂生成的晝夜機制的差異：日間峰值主要受氣溶膠硝酸鹽(尤其是硝酸銨)光解與鐵光化學過程的共同驅動；夜間峰值則與N₂O₅和含氯氣溶膠的非均相反應密切相關。光化學模擬表明，正午時段Cl₂光解產生的氯自由基(Cl·)對大氣氧化過程具有關鍵影響。Cl·引發的烷烴氧化速率顯著超過羥基自由基(OH·)對烷烴的氧化速率，導致過氧自由基(RO₂·)濃度上升44%，并促使O₃凈生成速率增加42%。本研究為探究對流層大氣中Cl₂的生成和損失過程提供了新的見解，強調了其在沿海光化學污染中的重要性。

????研究成果以Driving factors and photochemical impacts of Cl₂ in coastal atmosphere of Southeast China為題，發表于Nature出版社旗下的npj Climate and Atmospheric Science上。中國科學院城市環境所陳高杰博士生為第一作者，中國科學院城市環境所陳進生研究員為通訊作者。本研究受到國家自然科學基金(U22A20578)、國家重點研發計劃(2022YFC3700304)等項目支持。?

圖1??Cl2的生成機制。（a）夜間Cl2和ClNO2之間的關系；日間Cl2濃度與硝酸鹽光解的近似值（NO3?×JNO2×Sa）之間的相關性，以及點的顏色分別表示NO3?（b）和NH4+（c）的濃度；（d）日間Cl2濃度與氣溶膠鐵光化學近似值（Fe×JNO2×Sa）之間的相關性，點的顏色表示Fe的濃度。

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