黑碳作为气候系统中的短寿命辐射强迫因子，对大气具有显著增暖效应，当其沉降到雪冰表面后，不溶于水的黑碳将进一步富集，降低雪冰反照率，使得雪冰吸收更多太阳辐射，加速雪冰消融。以往研究已经通过地球化学证据、卫星遥感、模型模拟等多种方法证实了青藏高原黑碳主要来自高原周边地区排放的远距离输送，尤其在喜马拉雅地区，黑碳主要来自南亚的排放贡献。

《巴黎协定》虽然未直接涉及减排黑碳，但其目标和原则也为控制包括黑碳在内的增温性短寿命辐射强迫因子的影响提供了指导框架。在共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways，简称SSPs）下，除SSP3-70外，其他情景下人为气溶胶排放几乎都是减少的。因此，在未来全球减排的大背景下，青藏高原黑碳的外源输送，特别是来自南亚的贡献将呈现何种变化，是“人类活动与生存环境安全”任务“跨境污染物调查与环境安全”专题关注的重要科学问题。厘清来自不同地区的污染物排放的相对责任，有助于政府制定更加科学合理的环境政策，为国际环境外交合作提供科学依据，同时也有利于促进国际环境协议的达成和实施。

近日，中山大学、中国科学院西北生态环境资源研究院、中国科学院青藏高原研究所和西藏大学联合研究团队利用高分辨率区域大气化学模型（WRF-Chem），预估了未来SSP2-45和SSP5-85路径下青藏高原上空黑碳柱浓度的变化趋势。结果表明，在黑碳减排的背景下，南亚对青藏高原黑碳的贡献将随时间稳步增加，到21世纪末将达到约87%（图1），对青藏高原东南部黑碳贡献的增加最为显著。21世纪南亚黑碳对亚洲水塔安全及周边气候环境的威胁将持续存在。

图1 青藏高原黑碳柱浓度随时间的变化（实线）及来自南亚黑碳的贡献率（虚线）

研究发现，影响南亚对青藏高原黑碳贡献的因素主要有3个，一是南亚排放强度，二是南亚黑碳进入青藏高原的传输路径，三是青藏高原的平均风场，且三个因素之间相对独立。未来南亚减排速率相较高原及周边其他区域更慢（图2），是导致未来南亚贡献率上升的主要原因，其相对重要性超过50%。其次是青藏高原未来风速的减弱，其相对重要性在夏季达到43.7%，春季为10%。

本研究揭示了南亚跨境污染最为关键的影响因素，强调了即使在减排的大背景下，不同国家排放政策的差异仍可能影响整个地区生态环境的安全。未来减缓黑碳排放对亚洲水塔的潜在威胁，需要环青藏高原周边国家和地区进一步加强国际合作与交流，制定科学、合理、公平的环境政策和区域发展规划，共同应对和治理环境安全面临的挑战和问题。

该成果以“Sustained dominance of South Asia’s black carbon pollution impacting the Tibetan plateau in the 21st century”为题发表于国际知名期刊npj climate and atmospheric science。中山大学邓浩博士生为论文第一作者，吉振明博士为论文通讯作者。该研究获第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0605）的独立资助。

图2 a-d，SSP585路径下BC平均网格净通量的变化（2071-2100均值减1985-2014均值）（单位：克/秒），灰色网格点表示未通过95%显著性水平。(e) 南亚黑碳源（即负值网格点净通量之和）的总网格点净通量（浅色实线）、整体研究区域内黑碳源的总网格点净通量（浅色虚线），以及两者之间的比值（深色实线）在四个季节中的变化情况（单位：克/秒）。