大氣模型通常是闡明硫酸鹽氣溶膠污染的最直接手段。然而，模型計算的硫酸根含量常常比觀測值低，表明目前對于大氣中硫酸根的生成機制仍然缺乏認知，阻礙了后續對霧霾事件的預測以及對緩解空氣污染措施的制定和實施。

南京大學地球科學與工程學院國際同位素效應研究中心(ICIER)服部祥平(Shohei Hattori)長聘副教授致力于利用叁氧同位素組成(Δ17O)來闡明大氣二氧化硫(SO2)到硫酸鹽的反應過程。本研究中，這種獨特的研究方法被應用于可能受到中國大陸越境氣溶膠影響的日本能登半島 (NOTOGRO-site)。同時本研究對區域多尺度空氣質量模式系統(CMAQ)進行了改良，以便可以計算出Δ17O 值，從而進而觀測值和模型的比較，從而加深對大氣中硫酸鹽氣溶膠生成機制的認識。

盡管CMAQ獲得了硫酸鹽的濃度，但嚴重低估了硫酸鹽的Δ17O值。這表明模型對硫酸根的生成過程的理解出現了紕漏或錯誤。因此，調整模型的不同參數化，將模型計算值和觀測值進行比較，發現東亞地區沙塵造成的大氣水pH值的增加以及鐵等過渡金屬離子的高溶解度(對硫酸鹽形成有催化作用)是影響硫酸鹽生成的重要因素。預計改進后的模型將有助于霧霾事件的預測和制定緩解大氣污染的措施。

本研究的相關成果于2022年9月15日發表在國際知名科學雜志《Environmental Science & Technology》，服部教授為文章共同第一作者和通訊作者。此外服部教授同時負責觀測和模型開發，并主要領導本次研究項目的推進。