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PM2.5作为一种重要的空气污染物，不仅危害人体健康、降低大气能见度，还影响区域和全球的气候变化。PM2.5空气污染（霾污染）问题日益成为政府、大众和科学界共同关心的话题，减排一次气溶胶以及气溶胶前体物来改善未来的PM2.5污染越来越成为大家的共识。除了排放的变化，气候变化也会对未来PM2.5空气污染的预估起到重要的作用，特别是影响极端污染事件的发生。本文主要使用全球大气化学传输模式，气候模式模拟数据和统计分析方法研究了中国地区未来PM2.5空气污染，重点分析了大气污染物和气候变化之间的联系。 首先应用嵌套版本的大气化学传输模式(GEOS-Chem)和未来污染物的排放情景(RCP2.6，RCP4.5，RCP6.0，RCP8.5)，在固定气象条件（2010年再分析气象场）下预估了中国地区未来PM2.5浓度的变化。就短期(2000-2030)变化来看，RCP6.0和RCP8.5情景下预估的PM2.5浓度在东部地区增加最为明显，达到10-15μg m-3; RCP2.6和RCP4.5情景下PM2.5浓度的增加则在5μg m-3以内。就长期(2000-2050)变化来看，PM2.5将得到明显的改善。所有RCP情景（除了RCP6.0）下PM2.5浓度在东部地区可以降低15-30μg m-3。依据环保部2016年实施的新的空气质量标准规定的PM2.5年均浓度控制在35μg m-3，这使得减排措施的科学制定变得更加迫切，特别是在重点的污染地区。模拟结果表明，京津冀地区冬季PM2.5浓度只有在RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5情景下的2040年以后才能达标，夏季PM2.5浓度在RCP2.6，RCP4.5情景下的2030年就能达标。在四川盆地，冬季PM2.5浓度只有在RCP2.6，RCP4.5情景下的2050年才能达标，而夏季的PM2.5污染一直处于较好的控制。2020-2040年期间NOx和SO2的排放量呈现明显的降低，但硝酸盐浓度并没有显著下降（甚至出现增长趋势），这也是控制未来PM2.5污染的难点。根据所有排放情景下的模拟结果，未来中国的PM2.5空气污染会明显的改善，但对某些污染区如京津冀和四川盆地来说，未来PM2.5的达标仍将会是很大的挑战。 制定减排策略来改善空气质量的同时，也应该考虑污染物变化造成的气候效应。本文也评估了RCP各个排放情景下2000-2050年气溶胶直接辐射强迫对未来PM2.5浓度变化的响应。RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5情景下，中国东部地区气溶胶浓度的变化导致东部地区的气溶胶直接辐射强迫在2050年相对于2000年呈现正的1.22，1.88，0.66 W m-2。同当前全球年平均的二氧化碳的辐射强迫值(+1.68W m-2)和对流层臭氧的辐射强迫值(+0.44 W m-2)相比，上述气溶胶直接辐射强迫的变化是非常显著的。同时考虑中国地区PM2.5变化带来的健康影响和气候效应时，比如RCP4.5(RCP2.6)情景下中国东部地区平均的PM2.5浓度在2050年相对于2000年将降低54％(43％)，但气溶胶直接辐射强迫在2050年相对于2000年将呈现增暖的效应为1.88(1.22)W m-2。气溶胶减少导致的增暖效应对未来的区域气候变化也具有十分重要的意义。减排黑碳气溶胶对改善空气污染和减缓近期气候增暖来说是一种双赢的策略。 近些年来北京冬季强霾事件的发生频率呈现明显的增加，通常归因于中国经济快速发展造成的污染物排放的增长。冬季强霾事件期间，比如2013年1月份非常高的PM2.5浓度不仅严重危害到人体健康，还影响社会经济活动。不利的气象条件是强霾发生的重要因素，比如减少的冬季地表北风，减弱的高层西北风，增强的大气低层热力稳定度等。但类似的强霾天气形势对温室气体增暖的响应仍不清楚。本文利用观测的7年(2009-2015)北京冬季逐日的PM2.5浓度和再分析资料，通过建立强霾事件与大气环流的统计关系，然后比较了15个CMIP5气候模式模拟的历史气候条件(1950-1999)和未来RCP8.5情景的气候条件(2050-2099)下强霾事件的发生频率。模拟结果显示未来气候条件相对于历史气候条件，在排放不变的条件下同2013年1月类似的强霾事件的发生频率增加超过50％，类似的平均持续时间在四天或四天以上的强霾事件的发生频率增加了80％。未来强霾天气形势频率的显著增加是与影响北京周围的环流场的平均态的变化是一致的。在温室气体增暖背景下，近地表大气增暖较快导致中低层大气更加稳定，与东亚大槽的变浅相连的东亚冬季风变弱，与北极涛动正位相对应的海平面气压的分布型的强度增加。上述因素共同作用导致了强霾天气形势的增加。因此全球温室气体排放增加导致的环流变化也会造成北京冬季强霾事件的增加。