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基于近年来国内外黑碳气溶胶研究成果，本研究利用2013至2015年北京城区黑碳气溶胶和PM2.5等大气污染物观测资料，讨论黑碳气溶胶质量浓度及其在PM2.5质量浓度中所占比例（下文简称“黑碳占比”）的季节、日变化特征;结合常规地面气象要素观测资料、ECMWF边界层高度再分析资料和FNL/NCEP不同高度风场再分析资料，计算北京城区黑碳气溶胶浓度与大气风场的相关矢量，探讨气象条件对北京城区黑碳浓度变化的影响;基于空气质量模式WRF-Chem，结合清华大学2012年高分辨率污染物排放源清单，选取2015年1月13-16日京津冀地区发生的一次重霾污染过程，分析本次重污染过程北京城区PM2.5质量浓度变化特征，探究本次重污染过程中区域黑碳排放对京津冀地区PM2.5质量浓度的贡献，设计京津冀地区不同区域、不同黑碳减排启动时间的敏感性模拟方案，评估京津冀地区黑碳气溶胶减排对北京地区PM2.5控制效果，为建立黑碳气溶胶及区域霾污染的协同控制和改善方案提供科学建议。主要研究结论如下: (1)2013至2015年北京城区黑碳气溶胶浓度为（4.77±4.49）μg/m3;黑碳占比为8.23％±5.47％。黑碳浓度和黑碳占比在春、夏季低，秋、冬季高，其日变化基本上在四季均表现出“昼低夜高”的单峰型特征。 (2)北京城区受东北、东北偏东、东南和西南偏西风影响时，黑碳浓度较高（黑碳高浓度的主风向）。主风向条件下，黑碳浓度与风速、边界层高度均呈负相关关系;黑碳浓度随风速和边界层高度变化具有显著的季节特征。 (3)确定了北京城区黑碳气溶胶的周边关键影响区:冬季北京城区黑碳气溶胶高浓度对应时段，周边关键影响区位于河北南部与山东交界地区以及河北西北部与山西内蒙交界地区。 (4)京津冀地区排放的黑碳气溶胶对2015年1月13-16日重污染过程PM2.5质量浓度的贡献明显加大，对北京城区、石家庄、邢台和邯郸地区PM2.5质量浓度的贡献率高达20％。 (5)北京周边地区黑碳减排对降低本次重污染过程峰值日北京城区PM2.5质量浓度有明显效果:周边相同区域进行黑碳气溶胶减排时，污染峰值日当天开始减排对降低北京城区峰值日PM2.5质量浓度的效果最佳;周边区域相同时间启动黑碳气溶胶减排时，廊坊、沧州、衡水以及天津西北部等地区的减排对降低北京城区峰值日PM2.5质量浓度的效果最为突出。 (6)针对不同的重污染过程，在实际减排方案选取时应该参考以下方面:一是黑碳气溶胶排放源区域分布;二是污染过程中京津冀区域风场时间变化。