Abstract Fog processing has a significant impact on sulfur chemistry in the atmosphere. This study analyzed three winter fog events in Hong Kong using single‐particle aerosol mass spectrometry (SPAMS) and a Monitor for AeRosols and GAses in ambient air (MARGA). Black carbon (BC)‐related carbonaceous particles with substantial sulfate amounts comprised the largest particle number fraction (56.7%). Sulfate mass concentration decreased during fog due to the cloud's effective scavenging, but fog processing notably promoted sulfate formation at the single‐particle level (average peak area increases of 31.2%). Hydroxymethanesulfonate (HMS), an important S(IV) compound and fog tracer, was identified accounting for up to 12% by particle number fraction. Although pH showed a positive correlation ( r = 0.53–0.69) with HMS particles in each fog scenario, a negative overall correlation ( r = −0.51) was observed. Further analysis revealed that the higher aerosol acidity (pH 0.65–3.11), promoted Fe dissolution, leading to 49% of HMS particles being mixed with Fe, which potentially facilitated sulfate formation via the Fenton reaction. Additionally, around 40% of HMS‐Fe particles are mixed with oxalate, thereby warranting further attention for their potential to cause more intricate sulfur oxidation processes. This study reveals the initial identification of a high mixed‐state of HMS‐Fe, which could potentially serve as a crucial avenue for the formation of sulfate on individual particulate matter. Considering the persistent augmentation of aerosol acidity in the Asian region, this phenomenon necessitates further investigation and attention.

Abstract. Accurate air temperature measurements are essential in eddy covariance systems, not only for determining sensible heat flux but also for applying density effect corrections (DECs) to water vapor and CO2 fluxes. However, the influence of wind-induced vibrations of mounting structures on temperature fluctuations remains a subject of investigation. This study examines 30 min average temperature variances and fluxes using eddy covariance systems, combining Campbell Scientific sonic anemometers with closely co-located fine-wire thermocouples alongside LI-COR CO2–H2O gas analyzers at multiple heights above a sagebrush ecosystem. The variances of sonic temperature after humidity corrections (Ts) and sensible heat fluxes derived from Ts are underestimated (e.g., by approximately 5 % for temperature variances and 4 % for sensible heat fluxes at 40.2 m, respectively) as compared with those measured by a fine-wire thermocouple (Tc). Spectral analysis illustrates that these underestimated variances and fluxes are caused by the lower energy levels in the Ts spectra than the Tc spectra in the low-frequency range (natural frequency < 0.02 Hz). These underestimated Ts spectra in the low-frequency range become more pronounced with increasing wind speeds, especially when wind speed exceeds 10 m s−1. Moreover, the underestimated temperature variances and fluxes cause overestimated water vapor and CO2 fluxes through DEC. Our analysis suggests that these underestimations when using Ts are likely due to wind-induced vibrations affecting the tower and mounting arms, altering the time of flight of ultrasonic signals along three sonic measurement paths. This study underscores the importance of further investigations to develop corrections for these errors.

Sea–land breezes (SLB) often occur in coastal areas. It is very important for weather and climate, and may also affect the diffusion and transport of pollutants in coastal areas. This study collected data for 50 years (1971–2020) of observation data from coastal and marine stations to examine trends in the number of SLB days (SLBD) in Hong Kong, a coastal city in China. The number of SLBD showed an increasing trend with an average annual increase rate of 8%. The seasonal variation in SLBD was significant, with the highest number in summer and the lowest in winter. The wind direction distribution changed seasonally, and the change in the dominant wind direction with time suggested circulation in the SLB. Simultaneously, the onset times of the most frequent sea breezes in spring and fall appeared to be delayed by 1–2 h, and this delay was more pronounced in winter. However, the occurrence of the most frequent sea breezes begins earlier in summer. In comparison to the period from 1971 to 1980, the average proportion of sea breezes and land breezes (>3 m∙s−1) from 2011 to 2020 has decreased by approximately 7.5%. The average wind speeds of both the land and sea breezes declined rapidly. The annual average decline rate for sea breeze wind speed is 2.30%, while for wind speed of land breeze, it is 1.37%. The observed reduction in SLB energy in Hong Kong over the past 50 years may be associated with urbanisation.

This study focuses on the comparative analysis and research of the raindrop size distribution (DSD) in the outer rainband and inner rainband of Typhoon “Noru” in 2022, using the OTT-Parsivel raindrop spectrometer deployed on Yongxing Island, Sansha City. The results indicate that precipitation intensity is lower when composed mainly of small and medium raindrops and increases with the presence of larger raindrops. Stronger precipitation is associated with a higher number of large raindrops. Due to the interaction of cold and warm air masses, the raindrop concentration is higher, and the raindrop diameters are larger compared to Typhoons “LEKIMA” and “RUMBIA”. The entire process predominantly consists of numerous small- to medium-sized raindrops, characteristic of a tropical typhoon. The precipitation in the inner and outer rainbands exhibits consistent types, characterized by a unimodal raindrop size distribution with a narrow spectral width, typical of stratiform-mixed cloud precipitation, where stratiform precipitation constitutes a significant portion. Strong echo reflectivity factors are often associated with higher raindrop number concentrations and larger particle sizes. The Z-R relationship of the precipitation shows a smaller coefficient but a consistent exponent compared to the standard. The calculated shape parameter slope relationship is Λ=0.02μ2+0.696μ+1.539, providing a reference for localizing the Z-R relationship in the South China Sea.