获取对流层底部大气中关键气态化学组分的垂直观测数据是深入解析区域二次污染成因机制和制定有效防控策略的重要前提，但目前其垂直观测信息仍然十分缺乏，难以满足需求。基于此，本研究以高塔平台为依托，针对不同高度搭建采样管路，在地面配备多种在线分析仪器，循环测量不同高度样气，获取挥发性有机物、臭氧、氮氧化物（NOx）、温室气体等关键化学组分的高时间分辨率垂直梯度观测数据。为获取可靠的观测数据，本研究首先对各类化学组分在400 m采样管路中的驻留时间和设备响应时间等进行实验测试与计算分析，并结合使用大气化学盒子模式，对其在采样管路中的化学损耗进行量化评估。此外，为验证所设计梯度观测系统和观测方案在实际环境大气中的应用效果，本研究相继在深圳石岩气象梯度观测塔、中科院大气物理研究所铁塔（北京）和石家庄电视铁塔等国内知名高塔建筑上开展示范应用，获取了丰富的大气组分高时间分辨率（10 s）垂直梯度观测数据，并且外场观测观测数据均表明该观测技术能够有效测量获取较为全面的气态组分浓度高时间分辨率垂直观测数据。基于获取的观测数据，已经开展了边界层大气中关键化学组分的垂直分布特征规律表征、臭氧生成机制垂直变化及调控因子解析、边界层臭氧收支量化、挥发性有机物溯源与排放量化、温室气体溯源与排放量化等方面的研究。

立体观测,二次污染物,高塔,边界层,臭氧