黑碳和臭氧都是重要的大气污染物,也对全球变暖有重要的贡献。快速的经济发展,使得东亚地区黑碳和臭氧前体物的排放不断升高,污染问题日益严重。开展黑碳气溶胶气候效应的研究对实施控制黑碳排放有重要的科学意义,对认识减排后黑碳气溶胶对对流层臭氧等大气污染物的影响有前瞻性意义。外来臭氧也是东亚地区对流层臭氧的重要组成部分,对外来臭氧输送轨机制和季节变化特征的研究有助于未来对东亚地区对流层臭氧传输和气候效应的研究。本研究采用一个区域气候模式RegCM4+Chem和一个全球化学传输模式GEOS-Chem,探索东亚地区黑碳气溶胶和外来臭氧的时空分布及与东亚季风的关系,得出以下主要结论:首先,黑碳气溶胶在东亚地区地面浓度和柱浓度的分布与排放分布特征相似,在东亚地区主要分布在我国华北、华东和西南地区,年均浓度达到7μg/m3以上,西南地区浓度达到8μg/m3。黑碳气溶胶在东亚地区季节变化明显,呈现冬季地面浓度高,夏季浓度低的特征。冬季浓度最高,华北地区浓度在9μg/m3以上,华东地区6-7μg/m3,西南地区11μg/m3以上。中国东部沿海其他地区在3μg/m3左右。除了冬季,其他季节浓度最高的区域为5～6μg/m3。黑碳气溶胶直接辐射效应在大气顶表现为正辐射强迫,在地表为负辐射强迫。辐射强迫在中国南方比中国北方更强。其次,黑碳气溶胶引起的直接气候效应对云量、降水、温度产生的影响且具有显著的季节变化。黑碳直接气候效应在夏季最明显,冬季最弱。黑碳直接气候效应引起东亚东部和东南沿海地区夏季有东南风异常,云量增加,湿度增加,降水增多。黑碳直接气候效应使得东亚夏季风强弱年之间的差别减小,南方地面温度升高,降水增多,北方地面温度降低,降水减少。黑碳直接气候效应还会引起夏季东亚地区地面臭氧浓度的变化,中国东北、朝鲜半岛和日本海附近地面臭氧浓度下降,华北、西北和中部地区臭氧浓度升高,浓度变化范围为±3ppbv。最后,我们分析了 GEOS-Chem模拟的外来臭氧的结果,特别是从北美对流层向东亚输送的臭氧。北美臭氧主要影响东亚30°N以北地区,春季和秋季在自由对流层（400-300hPa）达到峰值（～12ppbv）,在近地面北美臭氧在冬季达到峰值（3-6 ppbv）。北美臭氧对东亚地区的影响具有季节性变化特征,这是气象条件和化学生成的综合结果。欧洲对流层中层的槽后下沉气流在夏天较强,阻止北美臭氧达到东亚地区。夏季,东亚季风将会带来旺盛的上升气流,使北美臭氧减少,而冬季则是下降气流,北美臭氧增加北美臭氧在春季和秋季化学生成大于冬季,但比夏天的传输多,并且西风带的强度比夏季更强,而且位置更偏南,能够影响到南部更多的区域,因此。春季和秋季在东亚自由对流层北美臭氧出现最大值。北美臭氧在东亚北部的年际变化与东亚冬季风有显著的正相关性。冬季风越强,下降气流越强,则在当年冬天季和第二年的春天将会有更多的北美臭氧输送到东亚对流层低层。