本书基于作者近年来的研究成果，介绍了黑碳气溶胶的基本特性、分布变化特征及其环境和气候效应，其中，在时空分布方面，通过地基和边界层垂直观测揭示了中国地区黑碳的时空分布和长期变化特征；通过自主研发的基于通用地球系统模式和区域空气质量模式的黑碳源追踪技术，阐明了我国典型地区及全球各区域黑碳的区域和行业来源贡献。在黑碳的环境效应方面，利用自主建立的基于理论和经验结合的黑碳混合态消光参数化模型，阐明了不同老化状态、形态黑碳的光学性质和辐射效应，并应用数值模式揭示了黑碳-边界层相互作用及其对近地面臭氧的影响机制。在黑碳的气候效应方面，模拟研究了黑碳的气溶胶-辐射、气溶胶-云相互作用和对东亚地区辐射强迫和气候的影响，特别是对东亚季风爆发、环流和降水以及东亚副热带西风急流的影响；结合自主研发的基于通用地球系统模式的水成物在线源追踪技术，定量表征了黑碳气候强迫引起的东亚夏季降水和水汽区域来源的变化。