江苏省属于华东经济强省之一。随着现代化进程的推进,在人类活动和气候变化的共同影响下,该地大气污染问题面临严峻的挑战。本文基于2014-2018年江苏省首要大气污染物和气象观测资料,分析了江苏省AQI和首要大气污染物(PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、O₃及CO)的时空分布特征,得出大气污染与主要气象因子的关系,在统计分析的基础上结合RegCM4（Regional Climate Model,version 4）建立统计预估法,同时运用RegCM-CHEM4（Regional Climate Chemistry Model,version 4）进行污染物数值模拟研究,最终模拟、预测出2020年冬江苏空气质量和大气污染物浓度变化,探索未来江苏气温变化对硫酸盐气溶胶的影响,分析江苏省人为气溶胶（硫酸盐、有机碳、黑碳）的辐射强迫,探索气溶胶的区域气候效应。主要研究结果如下:（1）时间变化上来看,江苏省不同污染物的时间变化特征不同。2014-2018年,AQI、PM₁₀、PM_2.5、SO₂和NO₂浓度呈逐年递减趋势,而O₃浓度呈逐年递增趋势;2018年AQI、PM₁₀、PM_2.5、SO₂和NO₂浓度,比14年分别下降了20.1%、26.3%、30.2%、59.3%和6.3%,而2018年O₃比四年前上升了12%。季节变化平均来看,除O₃外,其余污染物浓度的季节变化均表现为冬高、夏低,冬季AQI、PM_2.5和PM₁₀的平均浓度约为夏季的2倍,而O₃浓度的季节变化表现为夏高、冬低。5年的月平均来看,除O₃外,AQI和各污染物浓度的逐月变化趋势一致且呈“U”型变化,高浓度月份主要集中在12月和1月,7、8和9月浓度较低;而O₃浓度月变化趋势与其均有所不同,大致呈双峰变化,峰值分别出现在5月和9月,谷值出现在7月。（2）江苏省不同大气污染物浓度的空间分布存在一定差异性。AQI、PM_2.5、PM₁₀的空间分布相似,呈现由东南向西北逐渐递增的趋势,最大值区域位于徐州,数值分别为101.1（AQI）、65.1μg/m³(PM_2.5)、118.4μg/m³(PM₁₀)。NO₂浓度的空间分布与O₃恰好相反。NO₂浓度的空间分布存在明显的南-北差异:苏南（40.7μg/m³）>苏北（30.2μg/m³）,高值区域位于南京（47.3μg/m³）和常州（44.8μg/m³）,这两地正好是O₃的低值中心,数值分别为63.1μg/m³、53.7μg/m³;O₃浓度的空间分布呈现北高南低的趋势:苏北（69.3μg/m³）>苏南（61.9μg/m³）,高值区域位于盐城（75.3μg/m³）,此处正好是NO₂的低值中心（23.8μg/m³）。苏北地区CO浓度存在明显的东西差异,表现为西部高于东部。（3）江苏省AQI与各污染物之间均呈显著的相关性,同时,大气污染状况与气象要素息息相关。从AQI与首要污染物的关联来看,AQI、PM_2.5、PM₁₀三者之间相关性最好,相关系数可达0.96以上,PM_2.5和PM₁₀对AQI的贡献最大;SO₂、NO₂、CO与AQI呈显著正相关,相关系数可达0.82以上;O₃与AQI呈显著负相关,相关系数为-0.67。从大气污染物与气象要素的关系分析来看,大气污染状况与气温、平均气压、降水、日照时数等气象条件关系密切。12月-2月江苏的AQI、PM_2.5、PM₁₀与平均气温均呈显著的相关性,NO₂、SO₂、CO在12月、1月与平均气温呈显著的负相关;12月-2月江苏的AQI、PM_2.5、PM₁₀、NO₂与最大降水量呈显著的负相关;12月-2月江苏的O₃与日照时数、最大降水量呈显著的正相关关系;在12月和2月,AQI、PM_2.5、PM₁₀与日照时数呈显著负相关,而在1月呈显著正相关;在12月和1月,AQI、PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO与平均气压呈显著负相关,在2月呈显著正相关。（4）在以上统计分析的基础上建立统计方程,结合区域气候模式RegCM4,以统计预估法预测江苏2020年冬气象要素及大气污染状况。结果表明,2020年冬季江苏省气温呈现西北-东南递增趋势,最高气温、平均气温、最低气温数值变化范围分别为7～13℃、3～9℃、-3～5℃;日降水量在空间分布上呈南高北低的趋势,数值变化范围介于0～8 mm;模拟的最高气温、平均气温、日降水量在空间分布和数值变化范围上与IPCC（政府间气候变化专门委员会）AR5（第五次评估报告）预估高度一致,而模拟的最低气温略高。带入统计方程,统计预估的2020年冬季污染物浓度与2019年观测资料相比,AQI、PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO、O₃均较接近,变化不大;而SO₂表现为2020冬预测值较2019冬观测值偏高,均值高约10.71μg/m³。（5）基于2014-2018年冬季的人为气溶胶排放清单,应用RegCM-CHEM4,对江苏省2014-2018年冬季人为气溶胶直接辐射强迫及其区域气候效应进行分析。结果表明:江苏省冬季硫酸盐气溶胶地面排放通量和干沉降浓度的空间分布趋势一致,其中苏南高于苏北。短波辐射强迫的空间分布与AOD（Aerosol Optical Depth）较为吻合,呈由西向东逐渐递减的趋势;冬季地表短波辐射强迫均值为-15.6 W·m^-2。气溶胶直接气候效应使得江苏冬季地面气温整体下降,降温幅度达到了0.4～0.5℃。冬季日照时数普遍减少,减少幅度达到了0.0～0.4h;在淮安和盐城地区,日照时数减少的幅度大于其他区域。气溶胶直接气候效应导致江苏降水量的变化呈现“东多西少”的趋势,在宿迁、淮安、扬州和南京地区降水减少,减少幅度达到了0.01～0.05 mm·d^-1;而在盐城、南通、苏州、无锡和常州地区降水增加,增加幅度达到了0.01～0.03 mm·d^-1。其中,降水量的变化在宿迁存在一个减少的高值中心(-0.05 mm·d^-1),而在盐城存在一个增加的高值中心(0.03 mm·d^-1)。气候变暖也使得江苏省硫酸盐气溶胶活动度发生了变化。基于RegCM-CHEM4,为凸显气温变化,我们在区域气候变暖的基础上,研究到2050年变暖0.9℃的时候硫酸盐气溶胶干沉降速率、干沉降通量和干沉降浓度的变化,模拟分析表现为:随着气温升高0.9℃,干沉降速率整体增大,增大幅度达0～0.05 mm·s^-1;空间分布来看,硫酸盐气溶胶干沉降通量在苏南地区呈增加趋势,增加幅度达0.03～0.05 mg·m^-2·h^-1,而在苏北地区普遍呈减少趋势;另外,江苏省硫酸盐气溶胶干沉降浓度普遍降低,降低幅度达1～7 ppb;其中,干沉降浓度变化存在两个低值中心,分别在徐州和南通,降低幅度达到了5～7 ppb;而在南京干沉降浓度呈增加趋势,增加幅度达1～2 ppb。