大气污染一方面影响着气候的变化，另一方面又与气候存在着彼此加强、相互影响的协同作用。
01大气污染对气候变化的影响
自工业革命以来，人类活动对气候的影响不断增强。尤其在燃料燃烧、工业排放、交通排放的过程中，产生了大量影响大气组成的温室气体和气溶胶颗粒物等大气污染物，而这两者则对气候产生了不同的影响。
首先考虑温室气体对气候变化的影响，工业化时期，人为温室气体的排放使得大气中的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮浓度均大幅增加。
温室气体浓度的不断增加，使得大气-地球系统射入和逸出能量之间的平衡遭到了破坏，产生了正向的对流层顶的能量进入，也被称之为正辐射强迫，使得地球表面增温，存在着升温效应。
人类活动向大气中排放大量微小粒子——气溶胶。这些微小粒子影响了太阳辐射的反射与吸收，绝大部分微小粒子，比如硫酸盐和硝酸盐会反射阳光，从而冷却大气。但也有部分粒子，比如黑炭会吸收阳光，使大气变暖，部分抵消掉前一类粒子的冷却作用。总体而言，气溶胶粒子存在着冷却效应。
02大气污染与气候的协同作用
大气污染除了对气候变化产生影响，还与气候存在着彼此加强、相互影响的协同关系。一方面大气污染能够改变气候的发展平衡，另一方面被影响的气候也在一定程度上影响着大气中的污染物扩散效果。
通过一个成云致雨的例子来解释协同作用：通常水蒸气在高空冷却后会形成云，过量的水蒸气往往不能自发形成云颗粒，而是冷凝在用作云凝结核或冰核的气溶胶颗粒上。污染排放会导致微小颗粒物气溶胶的增加，气溶胶作为云的凝结核，会导致污染地区云中液滴数浓度的增加。
假设云内凝结的水分不会由于气溶胶的增加而改变，由于云结核数量增加而水分没有增加，单个液滴的粒径数量就会减小，达不到降雨所需要的粒径大小，这就导致了污染地区云中降水效率的降低，使得雨水对于颗粒物污染物的冲刷效率降低，区域内污染物扩散效果减弱。
微小颗粒物的增加还延长了云的寿命，增加了云的数量，使太阳辐射的反射作用进一步增强，具有一定的冷却大气的作用，又进一步对气候产生了影响。
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