Una historia diurna de Δ17O( $$\rm{NO}

Jul 27, 2023

npj Climate and Atmospheric Science volumen 5, número de artículo: 50 (2022) Citar este artículo

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La producción de nitrato inorgánico es fundamental en la química atmosférica que refleja la capacidad de oxidación y la acidez de la atmósfera. Aquí utilizamos la anomalía de oxígeno del nitrato (Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\))) en aerosoles de resolución alta en el tiempo (3 h) para explorar los mecanismos químicos de la evolución del nitrato en partículas finas durante el invierno en Nanjing, una megaciudad de China. La observación continua de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) sugirió el predominio de la química nocturna (NO3 + HC/H2O y N2O5 + H2O/Cl−) en la formación de nitratos en el invierno. Se encontraron variaciones diurnas significativas en las vías de formación de nitratos. La contribución de la química nocturna aumentó durante la noche y alcanzó su punto máximo (72%) a medianoche. En particular, las vías nocturnas se volvieron más importantes para la formación de nitrato en el proceso de agravamiento de la contaminación del aire. Por el contrario, la contribución de la química diurna (NO2 + OH/H2O) aumentó con la salida del sol y mostró una fracción más alta (48%) alrededor del mediodía. La hidrólisis de N2O5 en las superficies de las partículas jugó un papel importante en la producción de nitrato durante los días de neblina. Además, se descubrió que la reacción del NO2 con los radicales OH dominaba la producción de nitrato después de que la química del nitrato se restableciera por los eventos de precipitación. Estos resultados sugieren la importancia de las observaciones resueltas en el tiempo de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) para explorar variaciones dinámicas en la química reactiva del nitrógeno.

El nitrato (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) y su precursor NOx (NOx = NO + NO2) juegan un papel crucial en los procesos químicos atmosféricos y en la formación de PM2.5, partículas finas con diámetro inferior a 2,5 μm1,2. La oxidación troposférica de NOx impulsa la formación de ozono (O3) y el reciclaje de radicales hidroxilo (OH) que controlan la capacidad de autolimpieza atmosférica3. La mayoría de los NOx emitidos por diversas fuentes finalmente se convierten en ácido nítrico (HNO3) y nitrato orgánico (p. ej., RONO2) mediante procesos de oxidación atmosférica realizados por oxidantes (p. ej., O3, OH, HO2 y RO2)4. El HNO3 reduce el pH de la precipitación y aumenta el riesgo de formación de lluvia ácida5. Además, el HNO3 se transforma fácilmente en partículas de nitrato a través de reacciones atmosféricas con amoníaco alcalino que a su vez influyen en la composición química y el tamaño de las partículas existentes, afectando también la formación de nubes y las precipitaciones3,6. RONO2 puede dividirse en la fase de partículas (RONO2(p)) y luego se elimina de la atmósfera mediante deposición en la superficie o mediante hidrólisis para formar nitrato inorgánico y alcoholes7,8. El nitrato atmosférico en fase gaseosa (HNO3(g)), fase líquida (HNO3(aq)) y partículas (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)(p)) se eliminan finalmente por vía húmeda/ deposición seca. Por lo tanto, investigar el mecanismo de conversión de NOx-\(\rm{NO}_{3}^{-}\) es importante para el estudio de la química atmosférica.

La conversión de NOx a \(\rm{NO}_{3}^{-}\) es una combinación del ciclo de NOx (Nota complementaria 1) y los procesos de producción de nitrato. Durante el día, el radical OH se genera fácilmente bajo la intensa luz solar y luego se forma HNO3(g) a través de la reacción NO2 + OH9. El NO2 se puede hidrolizar en las superficies para producir HNO3(aq)10, que se descubrió que es una fuente débil de formación de nitratos en los días de neblina intensa del invierno en la llanura del norte de China (NCP)11,12. Además, el NO2 también puede reaccionar con el O3 para formar radicales NO3 y luego el NO3 reacciona directamente con hidrocarburos (HC) y sulfuro de dimetilo (DMS) o hidrolizarse en superficies para producir HNO313,14,15. Esta reacción ocurrió por la noche porque el radical NO3 se fotoliza fácilmente a NO2 bajo la luz solar16. Y el aporte de NO3 + DMS es pequeño en zonas no costeras debido a la baja proporción de mezcla de DMS17. El pentóxido de dinitrógeno (N2O5), un reservorio nocturno de NOx, puede reaccionar en la superficie de las partículas en el aire para producir solo HNO3(aq) o ambos \(\rm{NO}_{3}^{-}\)(p) y cloruro de nitrilo ( ClNO2)18. Otros mecanismos potenciales de formación de partículas de nitrato, como la hidrólisis de nitratos orgánicos (RONO2) y nitratos halógenos (XNO3), podrían ser importantes en regiones costeras o áreas de selva tropical como la Amazonia13.

En el pasado, la reacción fotoquímica NO2 + OH y la hidrólisis de N2O5 se consideraban ampliamente como las principales vías de formación de nitratos en todo el mundo13,19. Sin embargo, se informó que la reacción NO3 + HC es una vía importante para la formación de nitratos en regiones industriales debido a las grandes emisiones de hidrocarburos (HC) de fuentes antropogénicas14. Estudios anteriores sugirieron que la absorción de N2O5 en aerosoles y nubes era la vía dominante de producción de nitrato durante eventos de neblina intensa en condiciones de bajas temperaturas y condiciones mínimas de luz solar20,21. Algunos estudios de laboratorio sugirieron que la hidrólisis de NO2 y NO3 no era importante para la formación de HNO3 debido a su baja probabilidad de reacción22,23,24. Un modelo de simulación reciente encontró que la hidrólisis de NO2 era una fuente desatendida de formación de nitratos en los días de neblina en el invierno de Beijing11. Y se ha señalado que las reacciones heterogéneas de NO3 y N2O5 en la superficie del aerosol dominan la formación de partículas de nitrato en los días contaminados en las zonas urbanas de Shanghai, según la observación de alta resolución25. Platt et al.26 también señalaron que la vida útil de los radicales NO3 era inferior a 1 minuto en presencia de niebla, lo que indicaba una reacción rápida del N2O5 o NO3 con las gotas de agua líquida.

El análisis de triple isótopo de oxígeno (16O, 17O y 18O) del nitrato atmosférico es una técnica poderosa utilizada para identificar las vías de formación de nitrato19,27. La única excepción a la regla de fraccionamiento de isótopos de oxígeno dependiente de la masa (δ17O = 0,52 × δ18O)28 ocurre durante la producción de O3 (los isótopos pesados ​​de oxígeno se enriquecen igualmente). Este fraccionamiento isotópico que parece independiente de las diferencias de masa relativa se denomina fraccionamiento independiente de la masa y se cuantifica como Δ17O = δ17O − 0,52 × δ18O29. La firma Δ17O del O3 se transfiere a través de reacciones de oxidación a otros compuestos que contienen oxígeno (p. ej., NO2, NO3 y N2O5) y el Δ17O de estas especies atmosféricas actúa como un marcador de la influencia del O3 en su formación química. Δ17O del nitrato atmosférico (el Δ17O del compuesto X se expresa como Δ17O(X) en este artículo. Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) normalmente muestra valores positivos de 12 a 43‰ 30 debido a la transferencia de átomos de oxígeno de O3 a \(\rm{NO}_{3}^{-}\) durante la oxidación de NOx. Moore y Semmens31 informaron un amplio rango de Δ17O(O3) (20–40‰) Los estudios de modelización que intentan simular la propagación de Δ17O en la atmósfera suelen suponer un valor de Δ17O(O3) de 25 a 35‰19. Sin embargo, se ha observado que el Δ17O del O3 troposférico tiene un promedio de 26 ± 1‰32,33. A excepción del O3, los valores de Δ17O de todos los átomos de oxígeno que pueden incorporarse al nitrato (es decir, vapor de agua, radical OH y HO2 (ROx)) están cercanos a 0‰34,35,36,37,38,39. Por lo tanto, Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en realidad refleja la fracción de átomos de oxígeno derivados de O3 incorporados en \(\rm{NO}_{3}^{-}\), que varía dependiendo de las vías de formación de nitrato.En los últimos años, el uso de Δ17O(NO3-) para revelar la química del nitrógeno reactivo en China ha recibido considerable atención. He et al.20 descubrieron que las reacciones nocturnas (incluida la absorción de NO3 + HC y N2O5) dominaban la formación de nitratos junto con una alta humedad ambiental y una débil luz solar durante los días contaminados en Beijing. Fan et al.40 sugirieron que la química nocturna contribuía a la producción de nitrato por igual que NO2 + OH/H2O a nivel del suelo, pero dominaba la producción de nitrato en el aire en altura (260 m) en condiciones de mayor contenido de O3 y agua líquida en aerosol (ALWC) según torre de observación. Se estimó que las fracciones promedio de hidrólisis de NO2 + OH y N2O5 eran 43 y 52% de la producción de nitrato en la meseta Himalaya-Tibetana41.

Aunque muchos estudios de modelización y observación se centraron en la variación de la producción de nitrato influenciada por factores como los días limpios versus los días de neblina11,42,43, es necesario explorar la variación diurna de las vías de producción de nitrato que puede proporcionarnos nuevos conocimientos sobre las variaciones dinámicas de la producción de nitrato. química. Muchas mediciones de campo mostraron grandes diferencias en los oxidantes (p. ej., O3, OH y HO2)44,45 y en la meteorología (p.ej., radiación solar y altura de la capa límite)46,47 entre el día y la noche en áreas urbanas, lo que probablemente causó las diferentes concentraciones de nitrato. Procesos químicos en diferentes momentos del día. Huang et al.48 encontraron que los procesos en fase acuosa desempeñaron un papel importante en la producción de nitrato durante la noche en el PNC. Kuang et al.49 sugirieron que los picos matutinos de NH3 predominantes en el NCP influyeron significativamente en la formación de nitratos y la química atmosférica. Tan et al.50 destacaron que la producción de HNO3 fue menos eficiente en toda la capa límite que la observada en la capa superficial. Liu et al.51 descubrieron que la reacción NO2 + OH desempeñaba un papel fundamental en la formación diurna de nitrato a una humedad relativa (HR) moderada. Sin embargo, esto es una falta de investigación de las variaciones diurnas de los mecanismos de formación de nitratos basados ​​en las observaciones de múltiples isótopos de oxígeno, que pueden proporcionar evidencia directa para comprender la química dinámica de los nitratos en la atmósfera real.

En este estudio, se realizaron mediciones de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en aerosoles invernales de alta resolución recolectados durante un evento de neblina en Nanjing, una megaciudad en el este de China. La contribución de cada vía de formación de nitrato se evaluó en función de la combinación de observaciones de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) y el modelo bayesiano. Se evaluaron las variaciones diurnas de las vías de producción de nitrato y también se explicaron las diferencias entre estas vías durante los días limpios y con neblina.

Las concentraciones másicas de PM2,5 oscilaron entre 19,3 y 263,7 μg m-3 con un valor promedio de 105,4 ± 61,7 μg m-3 (Fig. 1a). La concentración másica de nitrato varió de 3,3 a 68,7 μg m-3 (Fig. 2a). Los primeros días de muestreo (del 14 de enero a las 2:00 al 16 de enero a las 8:00) se clasificaron como “días limpios” según los bajos niveles de PM2,5 (39,0 ± 13,6 μg m-3). Después de las 8:00 del 21 de enero, las PM2,5 mostraron valores consecutivamente altos (> 75 μg m-3) y aumentaron hasta 271,7 μg∙m-3 el 25 de enero. El período comprendido entre el 21 de enero a las 8:00 y el 27 a las 2:00 se definió como un período de neblina (PM2,5 > 75 μg m-3) según el Grado II de NAAQS (Estándar Nacional de Calidad del Aire Ambiental) en China. La intensa neblina terminó cuando la precipitación del 27 de enero eliminó la mayor parte de las PM2,5. La visibilidad fue relativamente alta (4,0 ± 0,7 km) durante los días limpios y extremadamente baja (≈1 km) durante el período de neblina más severa (del 24 al 26 de enero) (Fig. 1a). Se observaron tres eventos de precipitación (menos de 4 mm para cada uno) los días 14, 25 y 27 de enero, lo que resultó en una disminución de los niveles de PM2.5 con fracciones de 52 a 82% (Fig. 1a). La temperatura del aire varió de −1,1 a 12,8 °C y se correlacionó negativamente (r = −0,56, p <0,001) con la HR, que osciló entre 19 y 84% (Fig. 1b). La velocidad del viento fue inferior a 3,7 m∙s−1 y fue del norte o de este a sur (Fig. 1c). Se utilizó RH para estimar la tendencia de la altura de la capa límite planetaria (PBLH) utilizando la ecuación de Clausius-Claperyron (Nota complementaria 2). El PBLH obtenido fue mayor durante el día (865 ± 528 m) y menor durante la noche (770 ± 458 m) (Fig. 2d).

Serie temporal de a concentraciones masivas de partículas finas (PM2.5, línea verde) y visibilidad (línea naranja), b temperatura (línea roja) y humedad relativa (línea azul), c velocidad del viento (línea negra) y dirección del viento ( círculo azul oscuro) durante el evento de neblina del 14 al 28 de enero de 2015. El rectángulo azul representa el período limpio y el rectángulo gris representa el período de neblina.

Serie temporal de concentraciones masivas de aerosoles de nitrato (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) y anomalía isotópica de oxígeno del nitrato (∆17O(\(\rm{NO}_{3}^ {-}\))), b concentraciones masivas de ozono (O3) y la precipitación, c concentraciones masivas de dióxido de nitrógeno (NO2) y monóxido de carbono (CO), d altura de la capa límite planetaria (PBLH) y relación de oxidación de NO2 (NOR ) durante el evento de calima del 14 al 28 de enero de 2015.

La proporción de mezcla de O3 osciló entre 0,5 y 37,3 ppb y fue mayor durante el día en comparación con la noche (Fig. 2b). Las concentraciones de O3 extremadamente bajas (<10 ppb) se observaron en el período de neblina más severa (del 24 al 26 de enero). Las concentraciones de NO2 oscilaron entre 6,9 ​​y 84,3 ppb con un valor promedio de 28,2 ± 17,4 ppb y las concentraciones de CO variaron entre 0,1 y 2,2 ppm (Fig. 2c). La concentración de masa \(\rm{NO}_{3}^{-}\) se correlacionó tanto con CO (r = 0,87, p < 0,01) como con NO2 (r = 0,72, p < 0,01) durante el período de muestreo. Relación de oxidación de nitrógeno (NOR = [\(\rm{NO}_{3}^{-}\)]/([NOx] + [\(\rm{NO}_{3}^{-}\)] ), un indicador de la formación secundaria de nitrato52) varió entre 0,08 y 0,54 sin variación diurna significativa. Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) osciló entre 23,4 y 39,3‰ (Fig. 2a), con un valor promedio ponderado de 30,5‰. Estos valores están dentro del rango de la mayoría de observaciones anteriores (12–43‰)30,43,53. Especialmente, los valores de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en PM2.5 en este estudio fueron similares a los observados durante el invierno en Beijing (30.6 ± 1.8‰)20 y Shanghai ( 20,5–31,9‰)54, pero superiores a las del invierno en la provincia de Taiwán (23 ± 5‰)53. En este trabajo, Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) fueron similares durante los días limpios (24,0–34,4‰) y con neblina (23,4–33,6‰).

A diferencia de la mayoría de los días de investigación, los días 17, 18, 19 y 27 de enero se observaron Δ17O (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) extremadamente altos al mediodía (Fig. 2a). En el caso del 17 de enero, los aerosoles de nitrato poseían un valor de Δ17O de 39,3‰, que excedía el valor terminal de O3 (~39‰) producido en la troposfera (Ec. (17)). Esto sugiere que el NO3- producido en la troposfera no podría explicar completamente este valor mejorado de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)). Anteriormente, se habían encontrado valores tan altos de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en áreas polares y localidades de gran altitud como el Observatorio Climático de Nepal-Pirámide (5079 m snm), donde La intrusión estratosférica de O3 y nitrato con altos valores de Δ17O ocurrió con frecuencia en las temporadas de invierno y primavera38,41,55,56,57,58. Por lo tanto, el alto valor de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) el 17 de enero podría atribuirse a una fuente mixta de la intrusión troposférica y estratosférica de O3 y nitrato. En áreas urbanas, el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) diario se ha observado en más del 35 ‰ en el aire superior contaminado (260 m snm) en el invierno de Beijing40. Había otras posibles explicaciones para los altos valores de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) alrededor del mediodía: las vías de oxidación del HNO3 durante el período actual y el ingreso externo de nitrato a través de canales verticales/ Transporte horizontal de masas de aire. La variación del PBLH fue similar los días 17, 18 y 19 de enero; El PBLH fue más bajo (~500 m) durante la noche y aumentó a valores más altos (1500–2500 m) al mediodía. Durante la noche, grandes contaminantes emitidos por el hombre (por ejemplo, NOx, COV, CO) alcanzaron la parte superior de la capa límite nocturna y se produjo nitrato en la capa residual sin hundirse59,60,61. Luego, el aumento de PBLH durante el día promovió la mezcla de materiales en la capa límite al mediodía, permitiendo el transporte de nitrato desde la parte superior del PBLH a la capa superficial (Figura 1 complementaria). Esto sugirió que el alto Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) podría estar relacionado con el transporte vertical de masa de aire. El transporte vertical de masa de aire aumentó la fracción de nitrato producido sobre la capa límite durante la noche y disminuyó la contribución de nitrato producido en la capa superficial durante el día. En ese caso, el nitrato producido durante la noche (como a través de la vía NO3 + HC) con alto Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) se recogió al mediodía. En particular, se encontró una alta concentración de Ca2+ con el aumento de PBLH el 19 de enero (Figura complementaria 2). Las huellas de los aerosoles de nitrato al mediodía del 19 de enero del modelo FLEXPART (Nota complementaria 3 y Fig. 3 complementaria) sugirieron que el aire de polvo se vio afectado por el transporte de masa de aire desde el sureste del sitio de muestreo donde se ubicaban algunas industrias químicas y plantas siderúrgicas. Es posible que se formen partículas de nitrato en el proceso de transporte regional. Por el contrario, el PBLH fue relativamente bajo (~ 400–700 m) el 27 de enero, pero la alta velocidad del viento (3,3 m s-1) al mediodía también podría traer nitrato con un alto valor de Δ17O desde el noreste hasta el sitio de muestreo. Sin considerar los cuatro días anormales con valores extremadamente altos de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) alrededor del mediodía, el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{ -}\)) los valores durante la noche (17:00–5:00 del día siguiente, 31,0 ± 2,6‰) fueron significativamente más altos (valor p = 0,002, Tabla complementaria 1) que los del día (5:00– 17:30, 29,3 ± 3,0‰). Esto sugirió las diferencias en las contribuciones relativas de las reacciones fotoquímicas y nocturnas a la formación de nitratos durante el día y la noche. Además, la concentración de nitrato y Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) disminuyeron significativamente después de los tres eventos de precipitación del 14, 25 y 27 de enero en este estudio, lo que sugiere el importante papel de Reacción con firma de Δ17O empobrecida sobre la formación de nitrato después de la limpieza del aire mediante deposición húmeda.

Se aplicaron observaciones de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) y α estimado para cuantificar la contribución de cada vía de formación de nitrato utilizando el modelo bayesiano. Los valores de α variaron de 0,61 a 0,97 con valores más altos durante el día (0,95 ± 0,04) y valores más bajos durante la noche (0,87 ± 0,11) (Figura complementaria 4), lo que sugiere la importancia de la participación del O3 en la oxidación de NO durante el período de muestreo. Por otro lado, nuestros valores de α fueron similares a los de otras regiones de latitudes medias (0,85–1)19. El valor α se ve afectado por la cantidad relativa de O3 y HO2/RO2 en el ciclo de NOx. Y las concentraciones bajas de O3 (<1 ppb) se encontraron cuando los valores de α estaban en un nivel bajo (~0,6) (Figura complementaria 4). Las contribuciones relativas de (P1: NO2 + OH/H2O, ƒP1), (P2: NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−, ƒP2) y (P3: N2O5 + H2O, ƒP3) a la formación diurna de nitrato en la ciudad de Nanjing se muestran en la Fig. 3 y en la Fig. 5 complementaria. En promedio, ƒP1, ƒP2 y ƒP3 fueron 38 ± 10%, 27 ± 10% y 35 ± 20% durante el período de muestreo, lo que indicó el papel dominante de las actividades nocturnas. química en la formación de nitratos durante el invierno en Nanjing. Nuestro resultado fue similar a los resultados anteriores en el invierno de Beijing40. Las contribuciones promedio de P1, P2 y P3 fueron 44 ± 21, 22 ± 16 y 34 ± 10% durante el día, y 39 ± 19, 25 ± 17 y 36 ± 7% durante la noche, respectivamente.

Serie temporal de concentraciones masivas de nitrato (\(\rm{NO}_{3}^{-}\), línea negra) y las contribuciones relativas de tres vías (vía 1: las reacciones del dióxido de nitrógeno con el radical hidroxilo y el líquido agua (NO2 + OH/H2O), vía 2: la hidrólisis del pentóxido de nitrógeno (N2O5 + H2O) y vía 3: las reacciones del radical nitrato con hidrocarburos y agua líquida, así como la reacción del pentóxido de nitrógeno con cloridio en la superficie de las partículas ( NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−)) a la producción de nitrato durante el evento de calima del 14 al 28 de enero de 2015. Las fracciones de contribución se estiman mediante el modelo bayesiano. Los tonos grises representan la noche.

En este trabajo se observaron variaciones diurnas significativas de los mecanismos de formación de nitratos (Fig. 4). La fracción NO2 + OH/H2O aumentó al máximo (48 ± 20%) alrededor del mediodía (11:00–14:00) y disminuyó al mínimo (28 ± 16%) a medianoche (23:00–2:00) . El aumento significativo de la fracción NO2 + OH/H2O durante el día era predecible debido al patrón diurno de concentración de radicales OH observado en estudios previos62,63. La variación diurna de la HR ambiental fue contraria a la fracción NO2 + OH/H2O, lo que sugiere que la hidrólisis del NO2 no fue una reacción esencial para la formación de nitrato en este trabajo. Por el contrario, los aumentos en las fracciones relativas de las vías P2 y P3 se observaron durante la noche, que alcanzaron su punto máximo (34 ± 16% para P2 y 38 ± 6% para P3) a medianoche y disminuyeron al mínimo (20 ± 19% para P2). P2 y 32 ± 7% para P3) al mediodía. Como precursores de NO3 y N2O5, NO2 y O3 mostraron diferentes patrones diurnos (Fig. 4). Los niveles de concentración de NO2 fueron mayores durante la noche que durante el día. En este caso, la atmósfera enriquecida en NO2 y el ambiente oscuro fueron los responsables de generar NO3 y N2O5 durante la noche sin que se produjera fotólisis62,64. Así lo han demostrado algunos estudios previos65,66. Un estudio observacional reciente en Nanjing encontró que el alto nivel de concentraciones de componentes orgánicos volátiles (COV) en enero de 2015, que fueron emitidos por varias fuentes industriales cercanas67. Por lo tanto, la reacción activa NO3 + HC se consideró como un mecanismo importante de formación de partículas de nitrato en Nanjing, especialmente durante la noche. Al mismo tiempo, se pueden producir radicales peroxilo (HO2/RO2) a partir de la reacción del NO3 con hidrocarburos. Un estudio previo sugirió que la velocidad de reacción del radical NO3 con hidrocarburos seleccionados (por ejemplo, isobuteno y trans-2-buteno) durante la noche era ligeramente mayor que durante el día en invierno68. Sin embargo, la reacción del O3 con hidrocarburos también puede producir radicales peroxilo y la velocidad de reacción diurna del O3 con hidrocarburos fue mucho mayor que la velocidad de reacción nocturna68. Como se muestra en la Fig. 4, las concentraciones de O3 durante el día fueron mucho más altas que las de la noche. Esto provocaría que la producción nocturna de HO2/RO2 fuera mucho menor que la producción diurna de HO2/RO2, lo que se ha demostrado en muchos estudios previos69,70. Además, los valores más altos de HR durante la noche podrían facilitar la formación de nitratos a través de procesos heterogéneos (por ejemplo, hidrólisis de NO3 y absorción de N2O5)71. En consecuencia, nuestros resultados sugirieron que la química nocturna (incluidos NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−/H2O) dominaba la formación de nitrato durante la noche, mientras que la vía NO2 + OH/H2O y las reacciones nocturnas contribuían igualmente a la producción de nitrato durante el día. en este estudio.

Los cambios en las concentraciones masivas de nitrato (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)), b anomalía del isótopo de oxígeno del nitrato (∆17O(\(\rm{NO}_{3}^ {-}\))), c concentraciones másicas de dióxido de nitrógeno (NO2), d–f las contribuciones relativas de tres vías (vía 1: NO2 + OH/H2O, vía 2: N2O5 + H2O y vía 3: NO3 + HC /H2O y N2O5 + Cl−) a la producción de nitrato, g concentraciones másicas de ozono (O3), h temperatura ambiente (temp) y i humedad relativa (RH) a lo largo del día durante el período de muestreo. En cada cuadro se muestran la media (cruz), la mediana (línea horizontal), los percentiles 25 y 75 (cuadro superior e inferior) y los percentiles 10 y 90 (bigotes superior e inferior).

En este trabajo, tanto la química diurna como la nocturna contribuyeron a la formación de nitratos en diferentes momentos del día. La química diurna de NO3 y N2O5 generalmente se considera menos importante debido a la rápida fotólisis del NO3 y la reacción de titulación iniciada por el NO. Un estudio anterior demostró que también había una cierta cantidad de radicales NO3 durante el día en comparación con la noche en las estaciones frías debido a la débil luz solar65. Se descubrió que la tasa de producción diurna de NO3 era elevada debido a las elevadas concentraciones de NO2 y O3 en Taizhou, en la llanura del río Yangzi72. Las concentraciones de N2O5 y NO3 son muy bajas durante el día; sin embargo, ambas especies exhibieron concentraciones no desatendidas (incluso altas) en las ciudades urbanas, especialmente durante los eventos de neblina de PM. Esto resultó en altas contribuciones de los mecanismos nocturnos a la formación de nitratos durante el día73. Además, la vida útil global del nitrato inorgánico atmosférico es del orden de 3 a 4 días74, tanto el nitrato acumulado (es decir, el nitrato antiguo producido antes del período de muestreo actual) como el nitrato fresco (es decir, el nitrato nuevo producido durante el período de muestreo actual). período de muestreo actual) se recolectaron en las muestras de resolución de tiempo alto (3 h) y tuvieron impactos en Δ17O (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)). Esto significó que el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) recolectado al mediodía estuvo influenciado por las vías de producción de nitrato del nitrato fresco y el nitrato generado durante la noche anterior. Por otro lado, la variación del mecanismo de formación de NO2 también tuvo impactos en Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) y luego en los resultados estimados75. Durante el día, se produjo una gran cantidad de NO2 a través del ciclo de NOx y tenía Δ17O(NO2) = αΔ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\))19. Después de la puesta del sol, el NO2 se produjo principalmente en ausencia de fotólisis de NO2 y el ciclo de NOx no pudo completarse. Sólo la mitad de los átomos de oxígeno en cada molécula de NO2 fue oxidada por O3 o HO2/ROx, la otra mitad fue por el NO emitido por la noche con Δ17O(NO) ≈ 0‰76. Por lo tanto, se esperaba que el NO2 producido durante la noche tuviera Δ17O(NO2) = 1/2αΔ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)). En un estudio observacional reciente en Grenoble77, los valores de Δ17O(NO2) mostraron un gran ciclo diurno con un máximo al final de la mañana (9:00–12:00) a 39,2‰ y disminuyendo por la noche hasta 20,5‰ a las 00:00–5: 00. En nuestro cálculo, se utilizó Δ17O(NO2) = αΔ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)) para estimar las vías de formación para las muestras diurnas y nocturnas. Como se discutió, una gran porción del NO2 producido durante la noche tenía Δ17O(NO2) = 1/2αΔ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)). Sin embargo, el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) de las muestras nocturnas estuvo mucho más allá del rango de Δ17O(HNO3) de cada vía nocturna calculado utilizando Δ17O(NO2) = 1/2αΔ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)) (Figura complementaria 6). Dado que la vida atmosférica de los NOx cerca de la superficie frente a la oxidación nocturna a nitrato era típicamente superior a 24 h13, la mayor parte del nitrato formado durante la noche se formaría a partir del NO2 que alcanzó el equilibrio fotoquímico durante el día anterior. En consecuencia, el Δ17O(NO2) y el Δ17O(HNO3) en cada vía de formación de nitrato podrían estar sobreestimados. Y la contribución de la vía que tiene una mayor absorción de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) (NO3 + HC/H2O y N2O5) podría subestimarse en diversos grados, especialmente de noche. A pesar de todas las complicadas variaciones de las reacciones, nuestros resultados sugirieron fuertemente la mayor contribución de la vía NO2 + OH durante el día y la química nocturna durante la noche.

Como se muestra en la Fig. 3, los procesos nocturnos contribuyeron con las fracciones principales a la formación de nitrato en los días de neblina. Las contribuciones promedio de P1, P2 y P3 fueron del 38, 25 y 36 % en los días de neblina, respectivamente. Este resultado fue muy diferente al de los días limpios, en los que P1, P2 y P3 contribuyeron con 47, 21 y 32% a la producción de nitrato, respectivamente. Para comprender los mecanismos diurnos de formación de aerosoles de nitrato en diferentes condiciones de contaminación en Nanjing, en la Fig. 5 se muestran las fracciones de las diferentes vías de formación de nitrato en los diferentes momentos del día en condiciones de aire limpio y nebuloso. En días limpios (enero 14 a las 2:00 al 16 a las 8:00), no hubo discrepancia obvia en la formación de nitrato entre las 5:00 y las 20:00, pero se encontró una diferencia aparente entre las 23:00 y las 2:00. La contribución promedio de la oxidación de NO2 + OH/H2O fue del 50% entre las 5:00 y las 20:00, y cayó al 38% entre las 23:00 y las 2:00. Por el contrario, las contribuciones promedio de las vías NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl− y N2O5 + H2O fueron del 19 y el 30 % entre las 5:00 y las 20:00 y aumentaron al 25 y el 38 % entre las 23:00 y las 2:00: 00. Sin embargo, la variación diurna de la formación de nitratos en los días de bruma fue más obvia que en los días limpios. En los días de neblina (del 21 de enero a las 8:00 al 27 a las 2:00), las fracciones de la ruta NO2 + OH/H2O para la producción de nitrato aumentaron gradualmente del 27% a las 5:00 al 51% al mediodía y luego disminuyeron con el atardecer hasta el punto más bajo. (27%) a medianoche. Sin embargo, el aporte de la vía NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl− disminuyó con la salida del sol, que pasó del 40% a las 5:00 al mínimo (15%) alrededor del mediodía y aumentó al 32% a las 23:00. La contribución de la vía N2O5 + H2O mostró una variación diurna similar a la vía NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−, pero mantuvo un nivel relativamente estable (32-41%) en su conjunto. Las fracciones de NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−/H2O mostraron una correlación positiva significativa (r = 0,81, p < 0,01) con las concentraciones de NO2 en los días de neblina pero ninguna correlación en los días limpios, lo que sugiere que grandes emisiones de precursores de gases como Los NOx podrían afectar significativamente la formación de nitratos en los eventos de neblina. En los días de bruma, los valores de humedad relativa durante el día eran mucho más bajos que los de la noche, pero las fracciones de la ruta N2O5 + H2O todavía estaban en un nivel alto durante el día. Esto sugiere el importante papel de la hidrólisis de N2O5 en las superficies de las partículas en la producción de nitrato en una atmósfera altamente contaminada, incluso durante el día.

Los cambios en las concentraciones masivas de nitrato (\(\rm{NO}_{3}^{-}\)), las contribuciones relativas de tres vías (vía 1: NO2 + OH/H2O, vía 2: N2O5 + H2O y vía 3: NO3 + HC/H2O y N2O5 + Cl−) para la producción de nitrato, anomalía isotópica de oxígeno del nitrato (∆17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\))), ozono (O3 ), dióxido de nitrógeno (NO2) y humedad relativa (RH) a durante el período de limpieza y b durante el período de neblina.

Como se mencionó anteriormente, Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) de las muestras de 3 h se vieron afectados tanto por el nitrato acumulado producido antes del período de muestreo actual como por el nitrato fresco producido durante la muestra actual. período. Afortunadamente, ocurrieron tres eventos de precipitación los días 14, 25 y 27 de enero durante el período de muestreo (Fig. 2b), eliminando el efecto de la amortiguación Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) causado por acumulación de nitrato. Después del evento de precipitación del 14 de enero, las concentraciones de nitrato y gases trazadores (NO2 y CO) estuvieron en los niveles más bajos (Fig. 2c) durante todo el período, acompañado de velocidades más bajas del viento hasta el 16 de enero (Fig. 1c). Por lo tanto, los mecanismos de formación cuantificados por el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) de aerosoles resueltos en tiempo alto después de la precipitación estaban más cerca de la producción actual de nitrato en la atmósfera ambiental. Al comienzo de este período, el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) mostró valores bajos y promedió 26,1 ± 1,8‰ desde el 14 de enero a las 2:00 hasta el 15 de enero a las 11:00. (Figura 2a). En promedio, la vía NO2 + OH y la vía N2O5 + H2O contribuyeron con 70 ± 10 y 24 ± 8% a la producción de nitrato (Fig. 3), respectivamente. Al mismo tiempo, las concentraciones de O3 se mantuvieron en un nivel estable (20 ± 2 ppb) desde el 14 de enero a las 2:00 hasta el 15 de enero a las 11:00 (Fig. 2b), lo que indicó que el bajo nivel de NO después de que la lluvia limitara la reacción del NO. con O3 para formar NO2 y luego la fotólisis del NO2 a la luz del día. Aunque las contribuciones de las vías nocturnas (NO3 + HC/H2O y N2O5 + H2O/Cl−) mostraron fracciones más altas durante la noche que durante el día, los aerosoles de nitrato recolectados durante la noche se formaron principalmente a través de la reacción NO2 + OH. Los bajos niveles de NOx y contaminantes atmosféricos (por ejemplo, CO, COV) en el aire después de la precipitación redujeron las tasas de producción de nitrato a través de las reacciones de hidrólisis de NO3 + HC y N2O5 durante la noche. Y parte del nitrato formado a través de la reacción NO2 + OH durante el día sería recolectado por las muestras nocturnas. Curiosamente, el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) aumentó repentinamente el 15 de enero a las 2:00 y promedió 33,7 ± 0,9‰ durante el 15 de enero entre las 2:00 y el 16 a las 8:00 ( Figura 2a). Las concentraciones de \(\rm{NO}_{3}^{-}\), NO2 y CO aumentaron gradualmente y el O3 comenzó a mostrar una variación diurna significativa (Fig. 2). Las vías nocturnas contribuyeron en un total del 80% a la formación de nitratos (Fig. 3). Estos resultados sugirieron que las reacciones fotoquímicas activas dominaron la producción de nitrato bajo la fuerte luz solar en una atmósfera limpia y que la química nocturna jugó un papel clave en la formación de contaminación por nitrato.

El otro caso de disminución de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) ocurrió antes de la lluvia del 25 de enero. Es notable que tanto \(\rm{NO}_{3}^{-}\) (11 µg m−3) como el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\) ) (~6‰) disminuyó repentinamente después de que el constante viento del sureste giró hacia el norte (Figs. 1c y 2a). El cambio de dirección del viento indicó el transporte de masas de aire desde el norte, lo que bloqueó la influencia continua de las masas de aire originales. En este caso, inferimos que la disminución de Δ17O(NO3-) antes de la precipitación fue el resultado del transporte de masas de aire más limpias y la lluvia continuó eliminando el nitrato acumulado. Por lo tanto, el nitrato recogido tras el transporte de masas de aire limpio y/o la precipitación se formó en su mayor parte en la atmósfera, se restableció todo el sistema de la química del nitrato y se reinició la acumulación de nitrato. En otras palabras, los valores de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) después de la precipitación pudieron revelar la rápida variación de la producción de nitrato en la atmósfera. Este evento típico se vio afectado por la combinación de precipitación y transporte de aire limpio, lo que resultó en una rápida disminución de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) (más del 10‰ en 15 h) durante la intensa neblina del 25 de enero. Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) se mantuvo estable entre 30 y 33 ‰ y de repente disminuyó a 23,4 ‰ después de la puesta del sol el 24 de enero. Mostró el valor mínimo al mediodía del 25 de enero y aumentó gradualmente hasta más del 30‰ después de la puesta del sol del 25 de enero (Fig. 2a). Tanto el nitrato como el NO2 mostraron una tendencia similar con Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)), el nitrato acumulado fue efectivamente eliminado por la precipitación78,79 acompañada del aumento repentino de NOR ( de 0,2 a 0,55). Esto indicó una fracción decreciente de \(\rm{NO}_{3}^{-}\) acumulativo y una contribución creciente de nitrato fresco con bajo Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-} \)) en este evento de precipitación. El período anterior a la precipitación atravesó la neblina más severa de todo el período de muestreo. La baja velocidad del viento y la dirección estable del viento (Fig. 1c) sugirieron que el sitio de muestreo estaba controlado por masas de aire locales envejecidas que se movían hacia adelante y hacia atrás en dirección norte y sur con acumulación consecutiva de nitrato desde el 23 de enero. Como ilustramos en la sección anterior, el nitrato acumulativo tiene un impacto en la amortiguación del Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en los días de neblina. Por lo tanto, se observó el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) constante antes de la precipitación y la gran contribución de las vías de formación nocturna durante la acumulación de nitrato en la neblina severa (Fig. 3). Además, el HNO3, el N2O5 y otras especies solubles fueron eliminados por la lluvia, y era mucho más probable que el NO2 y el CO fueran diluidos por una masa de aire relativamente limpia del suburbio norte debido al cambio de dirección del viento (Fig. 1c). . Tanto la precipitación como el transporte de masa de aire limpio ayudaron a restablecer todo el sistema de la química de los nitratos. El mecanismo de formación cuantificado por el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) de aerosoles resueltos con un tiempo elevado después de este evento de precipitación también señaló la contribución dominante de NO2 + OH a la formación de nitratos.

Otro evento de precipitación ocurrió el 27 de enero. En este caso, Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) primero aumentó después de la lluvia del 27 de enero entre las 2:00 y las 8:00 y luego una gran disminución de Δ17O(\( \rm{NO}_{3}^{-}\)) se observó el 27 de enero entre las 14:00 y las 18:00. La alta velocidad del viento y la dirección estable del viento sugirieron que este período de muestreo estuvo controlado por masas de aire transportadas en dirección este, donde se ubicaban algunas industrias químicas. Esto significó que, aunque la lluvia limpió efectivamente el aire de contaminantes, en primer lugar se registró un valor alto (~36 ‰) de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) debido al reemplazo oportuno de Nitratos externos formados por la vía NO3 + HC. Luego \(\rm{NO}_{3}^{-}\) y Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) disminuyeron rápidamente a 3,3 µg m−3 y 24,6‰ , lo que representa otro reinicio de la química de los nitratos por la lluvia a las 14:00 horas del 27 de enero. Los tres casos discutidos anteriormente indicaron el importante papel de la vía NO2 + OH en la producción de nitrato después de la limpieza del aire por eventos de precipitación.

El análisis de la variación diurna de la producción de nitrato basado en el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) de aerosoles de alta resolución (3 h) se realizó por primera vez durante un período de neblina en Nanjing, una megaciudad de China. Se implementó un enfoque fácil y rápido para evaluar el proceso de oxidación de NOx, que redujo en gran medida la inexactitud de los modelos con la restricción de la observación de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)). El efecto de la acumulación de nitrato al amortiguar el Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en los días de neblina y el efecto de limpieza para restablecer la química del nitrato fue significativo para comprender la variación de la producción de nitrato. Por lo tanto, estudios previos sobre los mecanismos de formación de nitratos basados ​​en la observación diaria de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) podrían haber sobreestimado la contribución de las vías nocturnas.

Aunque en este trabajo se encontraron variaciones diurnas significativas de las vías de formación de nitratos basadas en la observación de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)), debemos reconocer las incertidumbres de la variación diurna en la contribución de vías de formación de nitratos debido a la ausencia de estudios sobre las emisiones nocturnas de NO y el intercambio isotópico NO2-NO. Esto requiere la ampliación de los estudios sincrónicos sobre los isótopos triples de oxígeno del nitrato atmosférico de alta resolución y el NO/NO2. Debido a que ni la variación ni la contribución extrema de cada vía se pudieron notar en muestras de resolución temporal más baja, como aerosoles recolectados durante más de 12 h en estudios anteriores, es necesario estudiar el Δ17O(\(\rm{NO}_ {3}^{-}\)) nitrato atmosférico en fase gaseosa y en partículas para obtener una comprensión más completa del mecanismo de formación de nitrato atmosférico en estudios futuros.

Se recolectaron muestras de PM2,5 del 14 al 28 de enero de 2015 en Nanjing, China (Figura complementaria 7). El sitio de muestreo fue la estación agrometeorológica ubicada en el campus de la Universidad de Ciencia y Tecnología de la Información de Nanjing (32°12'57“N, 118°44'50“E). Estaba cerca de una carretera muy transitada y dentro del complejo industrial más grande de Nanjing. Se recogieron muestras de aerosol en filtros de fibra de cuarzo precombustidos cada 3 h utilizando un muestreador de aerosol de alto volumen (KC1000, Qingdao, China) a un caudal de 1 ± 0,001 m3 min-1. Se obtuvo un blanco de campo colocando el filtro blanco en el portafiltro durante 10 minutos sin bombear. Después del muestreo, todos los filtros se envolvieron en papel de aluminio, se sellaron en bolsas de polietileno herméticas y se almacenaron a -26 °C para su posterior análisis químico. Los detalles de las mediciones de gases contaminantes, datos meteorológicos, especies químicas e isótopos de oxígeno del nitrato se describen en la Información de respaldo (Nota complementaria 5 y Tabla complementaria 2).

Los valores observados de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) se utilizaron para calcular la contribución de cada vía de formación en función del balance de masa de isótopos27. El Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) se puede expresar como:

donde Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) fue el valor de Δ17O del nitrato total, Δ17O(HNO3)j es el valor de Δ17O del HNO3 producido por la vía j, fj es la fracción molar de nitrato producido por la vía de formación de j HNO3. Dado que se informó que todas las fuentes de oxígeno incorporadas al nitrato, excepto el O3 (es decir, vapor de agua, radical OH y HO2 (ROx)), tenían Δ17O ≈ 0‰34,35,36,37,38,39. El valor de Δ17O(HNO3) de cada vía se puede derivar de Δ17O(NO2) y escribirse en términos de solo Δ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)) (ecuaciones (10). )–(12))80. Δ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)) es el valor de Δ17O del átomo de oxígeno terminal de O3, que se transfiere a los productos durante las reacciones de oxidación (Tabla complementaria 3)81:

El factor α es la fracción molar de NO oxidado por O3 (Nota complementaria 1). Cuando el ciclo de NOx alcanza el estado estacionario fotoquímico, Δ17O(NO2) podría expresarse como:

El factor α podría calcularse considerando las constantes de reacción de estas tres reacciones químicas y las concentraciones de los oxidantes correspondientes19:

donde las constantes de reacción kR1, kR2 y kR3 son 3,0 × 10−12 × e(−1500/T), 3,5 × 10−12 × e(270/T) y 3,5 × 10−12 × e(270/T) ( cm3 molécula−1 s−1) y T es la temperatura ambiente (K)82,83. Debido a la falta de observación de HO2 y RO2, las proporciones de mezcla de HO2 se estimaron mediante fórmulas empíricas establecidas en una ciudad urbana, en la que el HO2 era función del O384. Las concentraciones de RO2 se estimaron multiplicando las concentraciones de HO2 por 0,85985.

Los átomos terminales del ozono están isotópicamente enriquecidos con respecto al central (asimetría isotópica)86,87,88. Los experimentos de laboratorio89 sugirieron que Δ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\)) está correlacionado linealmente con el valor de Δ17O del ozono en masa (Δ17O(O3)) cuando el Δ17O(O3) es en el rango de 20 a 40 ‰ por:

Con base en las observaciones de O332,33 troposférico, se supuso que Δ17O(O3) tenía un promedio de 26 ± 1‰ en este estudio, lo que arroja un Δ17O(\({\rm{O}}_{3}^{\ast}\ )) valor de ~39‰. Los valores de α calculados y Δ17O (HNO3) en cada vía de formación se muestran en la figura complementaria 4. Los valores de los miembros finales de Δ17O (HNO3) NO2 + OH/H2O, Δ17O (HNO3) NO3 + HC / H2O y N2O5 + Cl− y Δ17O(HNO3)N2O5+H2O fueron 15,98–25,22‰, 28,98–38,22‰ y 22,48–31,72‰, respectivamente. Luego, la contribución de cada vía de formación de nitratos y la incertidumbre en cada vía podrían cuantificarse utilizando el modelo bayesiano (Nota complementaria 4)21,90.

Todos los datos utilizados en este artículo están disponibles en Open Science Framework (https://osf.io/5d7qy/, https://doi.org/10.17605/OSF.IO/5D7QY).

Los códigos están disponibles previa solicitud al autor correspondiente Yan-Lin Zhang: [email protected].

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Este estudio cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (subvenciones n.º 42192512 y 41977305) y el Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China (subvención n.º 2017YFC0212704).

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Yan-Lin Zhang, Wenqi Zhang, Mei-Yi Fan, Fang Cao, Yu-Chi Lin, Xiaoyan Liu, Mengying Bao y Yihang Hong

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Yan-Lin Zhang, Wenqi Zhang, Mei-Yi Fan, Fang Cao, Yu-Chi Lin, Xiaoyan Liu, Mengying Bao y Yihang Hong

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Yan-Lin Zhang, Wenqi Zhang, Mei-Yi Fan, Fang Cao, Yu-Chi Lin, Xiaoyan Liu, Mengying Bao y Yihang Hong

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Wenqi Zhang

Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias y Departamento de Química, Universidad Purdue, 550 Stadium Mall Drive, West Lafayette, IN, 47907, EE. UU.

Jianghanyang Li, Huan Fang, Benjamin Paul Wilkins y Greg Michalski

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Y.-LZ diseñó los experimentos. WZ, M.-YF, JL, Y.-LZ y GM concibieron y organizaron este artículo. WZ, XL, FC y MB realizaron la recolección de aerosoles y las mediciones de parámetros meteorológicos. WZ, HF, JL y BPW realizaron la medición de isótopos triples de oxígeno, YH ejecutó el modelo FLEXPART, M.-YF e Y.-LZ prepararon el manuscrito con contribuciones de todos los coautores.

Correspondencia a Yan-Lin Zhang.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Nota del editor Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Información complementaria para Una historia diurna de ∆17O(NO3-) en la zona urbana de Nanjing y su implicación en la formación de aerosoles de nitrato

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Zhang, YL., Zhang, W., Fan, MY. et al. Una historia diurna de Δ17O(\(\rm{NO}_{3}^{-}\)) en la zona urbana de Nanjing y su implicación en la formación de aerosoles de nitrato. npj Clim Atmos Sci 5, 50 (2022). https://doi.org/10.1038/s41612-022-00273-3

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Recibido: 11 de noviembre de 2021

Aceptado: 27 de mayo de 2022

Publicado: 21 de junio de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41612-022-00273-3

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