来自韩国实地研究的空气化学数据对模型进行了测试

科学家说，羟基自由基会在整个大气中引发重要的化学反应，包括在到达地球表面的最低区域对流层，在对流层中，它的反应可以清洁空气，但也会导致城市的臭氧污染。

该团队分析了2016年在韩国上空飞行时对羟基自由基、过氧化氢自由基和大约100种其他化学物质的空中测量结果，这是美国宇航局和韩国联合实地研究的一部分。空气质量(KORUS-AQ)。

研究人员说，考虑到测量和模型的不确定性，空气中对羟基和过氧化氢自由基的测量结果与NASA兰利研究中心和宾夕法尼亚州立大学运行的单独模型得出的值一致。

布伦说:“一个主要的发现是，即使在这样复杂的环境中，我们也能很好地掌握模型中的基本化学成分。”“我们真的可以说，在不确定的情况下，这种化学反应是正确的，这告诉了我们一些关于臭氧产生的信息。”

科学家说，当氮氧化物(如汽车和发电厂排放的氮氧化物)和挥发性有机化合物(由植物自然产生，也由溶剂和其他刺激性的人造化学物质产生)在阳光下在大气中混合时，臭氧就形成了。

布伦说:“但这些元素本身并不能发挥多大作用，它们需要某种物质来使化学反应活跃，那就是羟基自由基。”“它推动化学反应，有点像低温版的火焰加热你的房子。”

虽然在飞行过程中测量的羟基自由基与模型基本一致，但科学家们在观察自由基反应性的测量时发现不太一致，反应性是羟基自由基与所有化学物质之间反应的总和。

布伦说:“这确实是一个关键数字，因为非常高的羟基自由基反应性意味着你处于一个污染非常严重的环境中，或者一个有很多物质正在排放的环境中与羟基自由基发生反应。”

科学家们在《大气环境》杂志上发表了他们的研究结果，他们说，当将测量到的羟基自由基反应性与使用所有其他测量方法计算出的羟基自由基反应性进行比较时，在某些情况下，不可能占到羟基自由基反应性的一半。

科学家们说，这种缺失的羟基自由基反应性主要来自朝鲜半岛，这可能有助于区分韩国工业排放的污染物和来自中国的旧污染物。

“大约25年前，我们发明了测量羟基自由基反应性的想法，我们在森林和其他各种地方发现了缺失的反应性，”布伦说。“虽然我们现在在缩小测量和计算的羟基自由基反应性之间的差距方面做得更好，但在韩国，我们认为我们可以测量一切，但我们显然没有测量一切。”

布伦说，提高我们对这种反应性化学反应的理解很重要，因为这些信息可以为区域和全球空气质量模型提供信息。

“这些模型很难预测真正有害的臭氧量，”他说。“希望我们的研究结果能帮助他们找出问题所在，这样决策者就可以利用这些数据来有效地降低臭氧水平，不仅是在美国，而且是在世界各地。”

参与该项目的其他宾夕法尼亚州立大学研究人员包括助理研究教授大卫·米勒和研究生亚历山大·泰晤士和亚历山德拉·布罗修斯。

来自加州大学欧文分校、NASA兰利研究中心、科罗拉多大学博尔德分校、NASA戈达德太空飞行中心、佐治亚理工学院、加州理工学院、弗吉尼亚大学、因斯布鲁克大学和奥斯陆大学的科学家也参与了此次活动。

美国宇航局为参与这项研究的几名研究人员提供了资金。