近几十年来中，全球不同地区大气污染状况发生了显著变化。自20世纪80年代以来，北 美和欧洲的气溶胶浓度整体呈下降趋势。然而，快速的工业化和城市化导致我国PM_2.5快速上升。自20世纪90年代中期以来，东亚、南亚和东南亚是全球对流层O₃浓度增长最快的地区，增速可达2–8 ppb/decade。因此，更好地理解大气气溶胶和对流层O₃浓度长期变化以及成因将有助于大气污染防控和气候变化应对政策的制定。
本研究利用大气化学传输模式GEOS-Chem结合机器学习方法构建了全球气溶胶浓度预测模型，并利用CMIP6数据和训练好的模型预测了未来全球气溶胶浓度。研究发现在低排放情景下，2091–2100年东亚的PM_2.5浓度相较于2015–2024年将降低40%，南亚降低25–35%，欧洲和北美降低15–25%。若仅考虑气候变化的影响，在高排放情景下华北地区PM_2.5将增加10–50%，南亚降低10–25%。气候越暖将会对全球气溶胶起更强的调节作用。在高排放情景下，气候变化对气溶胶浓度的影响甚至与排放变化的作用相当，突出了气候变化对未来空气质量的重要影响。
此外，预测未来O₃浓度变化也有助于环境和气候评估。本研究融合中国O₃观测值和模式模拟结果构建同化数据，并基于机器学习方法结合CMIP6多模式模拟的多种SSP情景下气象参数，预测亚洲未来O₃浓度变化，定量分析不同SSP情景下气候变化对O₃的影响。研究发现低强迫情景下，气候变化导致亚洲O₃浓度增加低于5%；未来高强迫情景下剧烈的气候变化将导致华北、华南、东南亚、恒河平原以及印度南部O₃浓度增加，最大增加20%，中国东部夏季O₃污染加剧并由北向南扩展，华南增加5–20%。未来温度和到达地表太阳辐射的增加将导致中国O₃污染由夏季延长至秋季，中国东部秋季O₃增加10–20%，四川盆地>20%。揭示了气候变化对亚洲O₃污染的惩罚效应，坚持碳中和发展将有益于空气质量的改善。

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