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伴随着过去几十年经济的快速发展,中国面临着以细颗粒物(PM2.5)和臭氧（O3）为特征的大气复合污染。PM2.5和O3均会对生态环境及人体健康产生危害。因此,探究未来不同情景下中国PM2.5与O3浓度的变化及其健康效应是制定大气环境中长期计划的基础。本文使用戈达德对地观测系统全球三维大气化学传输模式（Goddard Earth Observing System Chemical Transport Model,GEOS-Chem）结合共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways,SSPs）,主要开展了以下几方面的研究:（1）利用全球大气传输模式GEOS-Chem,基于SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景,模拟了2015～2050年中国PM2.5和O3浓度。模式能较好地重现模拟标准年（2015年）的PM2.5和MDA8 O3浓度及其变化特征。中国PM2.5和MDA8 O3年均浓度将在SSP1-1.9（SSP1-2.6）情景下逐年下降,至2050年将分别减少73.0%（64.4%）和22.8%（16.2%）。而在SSP3-7.0情景下上升幅度最大,至2050年将分别增加21.2%和8.3%。通过分析PM2.5组分浓度发现,在各个情景下由于硫酸盐浓度的下降和氨气（NH3）排放量的上升,控制硝酸盐将浓度成为未来中国提高PM2.5空气质量的主要途径（尤其在冬季）,而有机碳浓度依旧需要持续管控（尤其在珠三角区域）。值得注意的是,由于处于VOCs控制区,在接近于现实发展的SSP2-4.5情景下,京津冀和长三角区域年均MDA8 O3浓度在2015～2050年将分别上升13.8%和8.9%。通过以上结果可以发现仅SSP1-1.9和SSP1-2.6情景可以实现未来中国PM2.5和O3浓度的协同管控。（2）利用GEOS-Chem模式基于开关排放的敏感性试验进一步定量探究了当前和未来南亚和东南亚传输对中国PM2.5和O3浓度的贡献。结果显示来自南亚和东南亚的传输使2015年中国年均PM2.5和MDA8 O3浓度分别上升1.1μg m-3(云南区域6.3μg m-3)和4.0μg m-3(云南区域19.1μg m-3)。并且其传输对中国污染物浓度的影响有明显的月变化特征,对珠三角7月的PM2.5浓度贡献最大,可达1.8μg m-3;对四川盆地3月贡献最大,可达3.8μg m-3。传输对长三角和珠三角7月MDA8 O3浓度贡献最大,分别使其增加3和14μg m-3,使四川盆地区域4月浓度增加4.6μg m-3。来自南亚和东南亚的污染物传输对中国的影响将随该地区的污染物浓度及其排放量的变化而变化,其对中国PM2.5和MDA8 O3浓度年均值贡献将在SSP1-1.9情景下逐年下降,至2050年分别降至0.5和2.4μg m-3;在SSP3-7.0情景下将分别上升至1.5和4.9μg m-3。并且,在SSP3-7.0情景下输送对四川盆地2050年3月PM2.5浓度的贡献将达5.1μg m-3,将使珠三角2050年7月MDA8 O3浓度上升15.3μg m-3,量级十分可观。虽然从绝对贡献量而言未来SSP3-7.0情景下来自南亚和东南亚的贡献较大,但随着SSP1-1.9情景下中国污染物浓度的下降,南亚和东南亚传输对中国特征污染区污染物浓度贡献占比也逐渐上升,因此该情景下的传输影响也应该被重视。以上结果揭示了南亚和东南亚传输对现阶段及未来中国空气质量有较大影响。（3）利用GEOS-Chem模式探究了碳中和（SSP1-1.9）情景下中国未来PM2.5和O3空气质量及其相关健康效应,并通过与SSP5-8.5（化石燃料燃烧依赖）情景下的结果进行比较得出碳中和路径的环境和健康收益。在SSP1-1.9情景下,2060年京津冀、长三角、珠三角、四川盆地、汾渭平原和中国的年平均PM2.5浓度（MDA8 O3浓度的第90百分位数）相较2015年将分别下降75.2%（27.6%）、74.7%（25.6%）、77.0%（33.4%）、75.1%（32.2%）、74.9%（31.3%）和72.2%（25.4%）。上述区域PM2.5和O3空气质量将分别在2040年和2030年之前同时达标,而其在SSP5-8.5情景下至2060年也无法达标。尽管污染物浓度在SSP1-1.9情景下不断降低,但由于人口老龄化程度的加深,污染物相关的总死亡人数将从2015年的294.0（95%置信区间:286.0～301.6）万逐年增加到2060年的406.0（95%置信区间:398.4～413.4）万（+38.1%）,该增幅在SSP5-8.5下将更为显著（+157.8%）。相较SSP5-8.5情景,基于碳中和路径的发展,2060年可避免352.3（95%置信区间:346.7～356.9）万人过早死亡。SSP1-1.9路径下持续下降的污染物浓度将减少2015～2060年由老龄化严重而导致的早死亡人数,并将在2060年分别抵消507.8（95%置信区间:505.5～510.0）万和9.5（95%置信区间:7.1～11.7）万由PM2.5和O3暴露导致的早逝。与之相反,SSP5-8.5路径下MDA8 O3浓度的增加将加速2015～2060年中国O3相关死亡人数的增长。该结果展现了碳中和情景下可观的环境及健康收益。