6月18日，海洋与气象学院陈法锦教授团队在气候学和大气科学领域国际顶级学术期刊npj Climate and Atmospheric Science（中科院1区，5 year IF=10.2）上发表题为“Hemispherical scale mechanisms of nitrate formation in global marine aerosols”的研究论文。npj Climate and Atmospheric Science是地学领域三大Nature子刊之一（包括Nature Geoscience、Nature Climate Change、npj Climate and Atmospheric Science），该期刊的年发文量通常不超过100篇。

该研究团队通过收集8个大洋航次（覆盖全球五大洋）的大气样品，利用稳定同位素示踪手段，结合全球尺度的臭氧、NO_x、BrO、羟基自由基（OH）、日照时数等多个数据源，揭示了人类活动持续排放的NO_x如何在大气臭氧、OH、BrO等氧化剂作用下，形成海洋大气边界层的硝酸盐，并最终影响海洋生产力。研究结果显示，在北半球，海洋大气硝酸盐的形成主要受控于日照时长控制的OH（白天反应）和臭氧（夜间反应）氧化两种途径；而在南半球，大气硝酸盐的形成途径则主要以BrO（南极海冰释放）的氧化途径为主（图1）。由于OH相比BrO具有更高的氧化效率（约5倍），北半球海洋大气中硝酸盐的形成（NO_x的去除）效率更高，这是北半球大气硝酸盐的浓度和沉降通量远高于南半球（超过两倍）的原因（图1）。这表明大气氮沉降对北半球海洋生产力的贡献相比南半球更显著，这对开阔大洋氮限制区域（如北大西洋副热带环流区和北太平洋副热带环流区）的海洋生产力具有重要的意义。该研究为制定有效减缓全球氮氧化物污染排放的政策提供了科学依据，并提高了我们对全球氮氧化物排放持续升高对海洋生产力影响的认识。

该论文以广东海洋大学为第一完成单位，广东海洋大学2021级博士研究生劳齐斌为第一作者，陈法锦教授为通讯作者，自然资源部第二海洋研究所李宏亮研究员、自然资源部第三海洋研究所颜金培研究员、广东海洋大学金广哲副教授、朱庆梅老师、陈淳青、何桂容等人作为共同作者完成了相关研究工作。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41612-024-00694-2.pdf

Lao, Q., Li, H., Yan, J., Jin, G., He, G., Chen, C., Zhu, Q., Chen, F*. 2024. Hemispherical scale mechanisms of nitrate formation in global marine aerosols. npj Climate and Atmospheric Science, 7, 139.

图1. 南半球和北半球海洋大气硝酸盐形成机制