中国东部地区人口密集，同时也是重要的工业生产基地。近年来，东部地区频繁出现雾霾、臭氧超标等大气污染事件。大气污染已成为该地区重要的灾害性天气之一，对人类生存环境和人体健康均有着重要影响。因此，研究中国东部地区大气污染特征及形成机制对于大气污染预报及治理有着重要的科学指导意义。本文利用2015-2018年中国环境监测总站的污染物质量浓度数据，全面分析了2015-2018年中国东部的大气污染特征；结合欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium Range Weather Forecasts，ECWMF)再分析数据，系统归纳了东部地区冬季PM2.5(ParticulateMatterwithanaerodynamicdiameter≤2.5μm，PM2.5)污染和夏季O3(Ozone，臭氧)高浓度事件的典型天气类型；基于中国东部地区冬季典型PM2.5污染事件的深入分析，结合HYSPLIT4(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory)模式，给出了PM2.5在中国东部地区的输送特征；此外，联合云和地球辐射能量系统(Clouds and the Earths Radiant Energy System，CERES)卫星观测资料，论文还对2015-2018年中国中东部地区夏季大气中O3浓度变化的原因进行了探讨。主要结论如下：
　　(1)中国东部地区的大气污染特征。研究表明，2015-2018年中国东部地区的平均空气质量指数(Air Quality Index，AQI)高于全国平均水平，且造成中国东部地区大气污染的主要污染物是PM2.5和O3。总体而言，中国东部地区PM2.5污染严重，而O3污染主要集中在辽沈地区、京津冀大部、长江三角洲及珠江三角洲地区。在东部地区的省会城市中，PM2.5污染最严重的城市是郑州、石家庄和济南；O3污染最严重的城市是济南、北京和石家庄；福州是东部地区PM2.5和O3污染均最轻的城市。就日变化而言，PM2.5的浓度峰值一般出现在一天中的9点和20点；而O3的浓度峰值出现在15点前后。从季节特征来看，PM2.5浓度表现出明显的季节差异：冬季最高，春季和秋季次之，夏季PM2.5污染最轻；而O3浓度则表现出与PM2.5相反的季节特征，即夏季浓度最高，春、秋季次之，冬季最低。从年际变化特征来看，2018年东部地区大气中的PM2.5浓度相较于2015年均有所降低，但O3浓度却表现出上升趋势。
　　(2)控制中国东部地区冬季PM2.5污染和夏季O3高浓度事件的主要天气类型。本研究将中国东部地区由北向南分成A、B、C与D四个区域。其中，区域A包括黑龙江、吉林和辽宁省，区域B包括北京市、天津市、河北省、山西省和山东省，区域C包括上海市、河南省、安徽省、江苏省和湖北省，区域D包括浙江、湖南、江西、福建及广东省。天气类型分型结果表明，对于区域A，控制冬季PM2.5污染的主要天气类型是高压场型、均压场型和偏西南气流型；在区域B，控制冬季PM2.5污染的主要天气类型是冷锋前部型、高压前部型、高压场型、高压后部型和均压场型；对于区域C，冬季PM2.5污染期间的主要天气类型是高压场型、高压后部型、冷空气输入型与均压场型；在区域D，控制冬季PM2.5污染的主要天气类型是冷空气输入型和均压场型。对于夏季的O3高浓度事件而言，区域A的典型天气类型为偏西南气流型和均压场型，区域B主要为西北低压型、副高控制型、高压场型和均压场型，区域C的典型天气类型为均压场型和副高控制型，区域D主要以热带气旋型、均压场型和副高控制型为主。基于个例分析的研究发现，天气系统对于区域B大气污染物的扩散有重要作用，还能够驱动B区域的大气污染物在48小时左右输送至区域A和区域C，对输送区的空气质量产生重要影响。
　　(3)中国东部地区夏季PM2.5和O3的复合污染机制。研究表明，2015-2018年中国东部地区夏季日均PM2.5浓度呈现下降趋势，而O3浓度却呈现上升趋势，且夏季PM2.5与O3之间存在明显的相互作用。一方面，大气中O3浓度升高使得大气氧化性增强，增加了大气中二次颗粒物质量浓度的占比；另一方面，光化学反应效率也受到大气中前体物浓度和气象条件的显著影响。研究发现，2015-2018年间，中国东部区域大气中的一次PM2.5质量浓度呈下降趋势，使得气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth，AOD)减小，对太阳短波辐射的削减作用减弱，进而使大气温度升高、大气氧化性增强，加快了光化学反应速率，导致O3浓度升高。因此，在控制中国东部夏季O3污染的同时，必须重视PM2.5与前体物对光化学反应的相对贡献。