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光化学污染是大气复合污染的重要研究方向之一，其主要驱动力为大气氧化能力，它不仅可代表大气自我清洁的能力，也推动了二次污染的生成。华北平原中京津冀经济区是重要的工业中心，其经济的快速发展带来严重的环境污染问题，尤其是光化学污染问题，为针对我国高污染背景下的大气氧化能力进行深入了解，本文以华北区域上甸子背景站为研究站开展基于观测的分析研究，发掘大气氧化性的长期变化特征，为治理我国光化学污染提供借鉴意义。
作者完成的主要工作有:分析上甸子站甲基氯仿（化学式为CH3CCl3，MCF）观测数据并对比全球其他背景站观测结果，说明上甸子站的研究意义;利用浓度相关方法粗估我国甲基氯仿排放量并结合全球排放量阐述排放现状;基于合理假设建立数学模型，结合目标气体法计算年均OH自由基数浓度;利用KZ滤波方法对臭氧、NOx进行滤波分析，归纳长期变化、季节变化和短期变化特征;分析大气氧化性和气团老化程度之间的关系，从纵向和横向两个角度估算长期臭氧生成效率OPE(Ozone production efficiency);结合化学原理和公式得到夏季强光化学时段的OH自由基数浓度，从OH自由基数浓度、OH反应活性、大气氧化性分指数几个角度描述大气氧化能力。
主要结论如下:上甸子相比其他背景地区臭氧呈现高浓度特征，尤其夏季平均值均高于40ppb，且有逐年增加的趋势，而冬季臭氧年际变化不明显，2010年后春秋季臭氧有明显增加趋势。2007-2011年全国甲基氯仿排放量逐渐下降，最大值不超过2.43kt/yr，在全球排放总量中的占比不超过35％，说明甲基氯仿的排放量很小。分析年均OH自由基浓度结果发现，从上世纪80年代至今，全球总体OH趋势在不断上升，近年来在华北背景地区，2007到2014年OH在震荡中显著上升，OH数浓度从6.67×105molec·cm-3增长到9.70×105molec·cm-3，达到最大值，2014年后开始逐年下降，在2017年降至6.49×105molec·cm-3。污染物浓度方面，臭氧浓度长期变化可分为三个阶段，第一阶段为2007年年中到2009年底，臭氧年变化分量先上升后缓慢下降，第二阶段为2010到2013年，臭氧以约0.1ppb/yr的速度连年上升，这一趋势可能与这3年中存在有利的气候条件、前体物排放源变化、或大气氧化性增加有关，第三阶段为2013年到2014年底有一小幅度的下降过程。整体仍以上升趋势为主，仅个别年份下降。NOx的长期变化也分为三个阶段，2007年年中到2010年，NOx长期变化分量呈现显著上升趋势（从2007年2.4ppb增长到2010年2.6ppb），说明京津冀区域氮氧化物的排放量逐年加大，第二阶段为2010年到2012年初，NOx浓度几乎不变，只有轻微波动，第三阶段为2012年以后，转为显著下降趋势，说明对大气污染治理逐有成效。OPE逐年上升说明NOx在臭氧生成过程中的有效循环次数增多，这也是臭氧生成速率增加的重要因素之一。利用OPE与Ox估算夏季强光化学时段NOz变化率（大气氧化分指数AOCOH-NOx）及OH数浓度，从数浓度结果上看，2006-2009年逐年上升至5.26×105molec·cm-3，2010年降为3.5×105molec·cm-3后继续上升至2014年，2015年开始有所下降。整体来看夏季和全年的OH变化趋势可以较好的吻合，尤其是2012年后两者的变化特征完全一致。大气氧化分指数AOCOH-NOx从2007到2015年整体呈现上升趋势，年际波动变化显著，波动幅度为(0.04-1.55)×106molec·cm-3s-1，2014年达到最大值4.13×106molec·cm-3s-1，在不考虑年际波动的情况下，OH对NOx的氧化能力有明显上升，体现出大气氧化性的增加趋势。而OH反应活性的年变化则不显著，变化范围在(3.4-4.6)s-1，与其他清洁地区的OH反应活性研究结果相一致。
综合上述结论可知，华北地区大气氧化性长期变化可从不同方面分析，从OH自由基角度看，除个别年份波动外，整体呈现上升趋势，从2014年开始逐渐下降，夏季OH自由基也有类似变化特征;从年均大气氧化性指数角度看，仍有类似结论，夏季氧化性指数的变化规律更加显著，2010年增长到最大值后逐年减小。
作者完成的主要工作有:分析上甸子站甲基氯仿（化学式为CH3CCl3，MCF）观测数据并对比全球其他背景站观测结果，说明上甸子站的研究意义;利用浓度相关方法粗估我国甲基氯仿排放量并结合全球排放量阐述排放现状;基于合理假设建立数学模型，结合目标气体法计算年均OH自由基数浓度;利用KZ滤波方法对臭氧、NOx进行滤波分析，归纳长期变化、季节变化和短期变化特征;分析大气氧化性和气团老化程度之间的关系，从纵向和横向两个角度估算长期臭氧生成效率OPE(Ozone production efficiency);结合化学原理和公式得到夏季强光化学时段的OH自由基数浓度，从OH自由基数浓度、OH反应活性、大气氧化性分指数几个角度描述大气氧化能力。
主要结论如下:上甸子相比其他背景地区臭氧呈现高浓度特征，尤其夏季平均值均高于40ppb，且有逐年增加的趋势，而冬季臭氧年际变化不明显，2010年后春秋季臭氧有明显增加趋势。2007-2011年全国甲基氯仿排放量逐渐下降，最大值不超过2.43kt/yr，在全球排放总量中的占比不超过35％，说明甲基氯仿的排放量很小。分析年均OH自由基浓度结果发现，从上世纪80年代至今，全球总体OH趋势在不断上升，近年来在华北背景地区，2007到2014年OH在震荡中显著上升，OH数浓度从6.67×105molec·cm-3增长到9.70×105molec·cm-3，达到最大值，2014年后开始逐年下降，在2017年降至6.49×105molec·cm-3。污染物浓度方面，臭氧浓度长期变化可分为三个阶段，第一阶段为2007年年中到2009年底，臭氧年变化分量先上升后缓慢下降，第二阶段为2010到2013年，臭氧以约0.1ppb/yr的速度连年上升，这一趋势可能与这3年中存在有利的气候条件、前体物排放源变化、或大气氧化性增加有关，第三阶段为2013年到2014年底有一小幅度的下降过程。整体仍以上升趋势为主，仅个别年份下降。NOx的长期变化也分为三个阶段，2007年年中到2010年，NOx长期变化分量呈现显著上升趋势（从2007年2.4ppb增长到2010年2.6ppb），说明京津冀区域氮氧化物的排放量逐年加大，第二阶段为2010年到2012年初，NOx浓度几乎不变，只有轻微波动，第三阶段为2012年以后，转为显著下降趋势，说明对大气污染治理逐有成效。OPE逐年上升说明NOx在臭氧生成过程中的有效循环次数增多，这也是臭氧生成速率增加的重要因素之一。利用OPE与Ox估算夏季强光化学时段NOz变化率（大气氧化分指数AOCOH-NOx）及OH数浓度，从数浓度结果上看，2006-2009年逐年上升至5.26×105molec·cm-3，2010年降为3.5×105molec·cm-3后继续上升至2014年，2015年开始有所下降。整体来看夏季和全年的OH变化趋势可以较好的吻合，尤其是2012年后两者的变化特征完全一致。大气氧化分指数AOCOH-NOx从2007到2015年整体呈现上升趋势，年际波动变化显著，波动幅度为(0.04-1.55)×106molec·cm-3s-1，2014年达到最大值4.13×106molec·cm-3s-1，在不考虑年际波动的情况下，OH对NOx的氧化能力有明显上升，体现出大气氧化性的增加趋势。而OH反应活性的年变化则不显著，变化范围在(3.4-4.6)s-1，与其他清洁地区的OH反应活性研究结果相一致。
综合上述结论可知，华北地区大气氧化性长期变化可从不同方面分析，从OH自由基角度看，除个别年份波动外，整体呈现上升趋势，从2014年开始逐渐下降，夏季OH自由基也有类似变化特征;从年均大气氧化性指数角度看，仍有类似结论，夏季氧化性指数的变化规律更加显著，2010年增长到最大值后逐年减小。