建立大气化学学科至今有40年左右的历史。回顾大气化学研究史，应该以1950年为准。现简要介绍如下：

一、1950年以前

由于人类活动及工业的发展，人们逐渐开始对大气化学有所重视，但仍未作为一个学科开展研究，仅对某些问题有所阐述：

1. 英国城市污染，如伦敦的烟雾事件，主要是二氧化硫与大雾造成的烟雾污染。

2. 由矿物燃料的燃烧所产生的二氧化碳已引起关注，但从事该研究的科学家不多，因对二氧化碳的定量方法尚未解决。

3. 关于平流层中的臭氧已引起关注。

二、1950年以后

真正形成大气化学学科，并进一步加以研究。美国洛杉矶光化学烟雾事件，震动了整个科学界。首先，由Haagen、史密斯（Smith）等人研究了汽车尾气的排放及CO，CO₂等问题；接着，罗斯伯（Rossby）研究了降水化学。后来又有德国科学家Junge研究了气溶胶的物理化学表征，重点研究了粒径大小的分布及其化学组成。此后，Junge与埃里克森（Eriksson）等人从生物地球化学角度还研究了C，N，S在整个全球系统中的循环，从而开辟了定量地研究大气化学道路。

三、1960年以后

由于城市污染及大气中核扩散方面的问题，有人对此进行了广泛的研究。例如：60年代初Junge撰写了一本《大气化学与放射性》的书。而在1962~1963年重点研究了有关大气化学中的气溶胶与大气放射性物质方面的关系。在城市污染方面的研究中，侧重于光化学烟雾的研究，尤其在美国已开展大气化学与大气物理相结合的数学模式来进行一系列扩散方面的研究，并开始利用高烟囱及集中供热等措施来降低城市环境方面的污染。

另外，还有一个值得关注的进展是由基林（Keeling）及鲍林（Bolin）等人开展了对二氧化碳（CO₂）定量方法的研究。基林在美国夏威夷准确地定量测定了CO₂，他认为从1953年开始至今，发现了以起始背景值为起点，CO₂浓度在逐年上升。而鲍林是专门研究地球上碳循环的专家，他有同样的观点。到了1968年，奥登（Oden）与罗斯伯开始了“酸雨的研究”，他们利用了《化学展望》杂志的资料，将天上降下的酸沉降（酸雨）与地表水逐年酸化的变化，有机地联系起来进行了研究。根据他们的见解，雨水酸度与SO2的排放呈密切相关，并可能会将污染物进行长距离输送至遥远的地区。

四、1970年以后

1.70年代，大气化学的研究已发展到平流层，其研究领域与范围，确实有了长足的进展。克雷曾（Cratzen）对O₃在平流层中的作用研究，丰富了大气化学研究的内容，到了70年代中期，罗兰（Rowlànd）发现氟氯烃在平流层中的作用，并研究了超音速飞机排放的NOX的作用，同时发现CFC8在冰箱中的逸出，其叠加作用及影响将严重地破坏平流层中的臭氧（O₃）。

2.60年代末一直延伸至70年代，美国大力开展SO₃远距离输送的研究过程；70年代瑞典罗德赫（Rodhe）与挪威埃拉森（Ellà · sen）在欧洲也同时进行了这方面的研究。可是在这些领域方面，莱维（Levy）等人发展了自由基化学OH的研究，在大气化学领域内进行自由基化学OH的研究，大大地推动了该学科的基础理论方面的研究。

3. 到了70年代后期，在大气化学研究的历程中，交叉地进行着生物地球化学循环方面的研究，这应归功于鲍林等人对碳、硫、氮、磷等生物地球化学循环的研究，对大气化学的发展，起着举足轻重的作用。

五、1980年以后

1. 首先，由克雷汀（Crateen）提出O₃的来源，不仅限于城市，也可在郊区产生，并开始进行对流层臭氧化学的研究。

2. 在大气化学研究中，已注意到碳、氢化合物、氮等与对流层中O₃的平衡有关，其中还发现CH₄，N₂O，O₃，CFC_s及CO₂与气候变化密切相关。经研究，还发现CH₄，N₂O，O₃，CFC_s及CO₂的浓度还在逐年升高，从而不仅加重了大气污染，还严重影响了气候的变化，即全球暖化——温室效应的存在，决不容忽视。预料，在我国及亚洲其他地区，CH₄的增加趋势将日益严重，尤其对种植水稻的国家，这种发展趋势会更严重。另外，对反刍动物的呼吸所排放CH₄也应引起重视，例如：印度有1亿多头牛的贡献就不小。总之，CH₄浓度的升高，对大力发展农牧业的国家而言，必须加强研究，采取控制措施，而决不可等闲视之。

3. 克雷汀与塞根（Sagan）等人提出了“核冬天”来临的设想*。这是有前提的假定，一旦核大国（两个超级大国）爆发了核战争，则将在北半球造成数周甚至数月的“核冬天”。据推测，其爆炸力相当于5000 Mf（即5000×106万吨TNT），相当于核库能量的一半。那时的海洋、农业、大气、食品等将发生严重的放射性污染；德国科学家伯克斯（Birks）认为将会使对流层O₃浓度降低；克雷汀认为爆炸后会引起大火，北半球会有非常密集的黑烟致使人类、生物均无法继续生长及生活。美国塞根估计，人们不仅将处于黑暗状态下生活，而且温度也会急剧下降，导致生态环境严重地被破坏。这就是可怕的阳伞效应。

4. 云雾化学是大气化学领域中颇为敏感的场所，瑞典的罗德赫开始反复地进行研究，实践证明，云是大气化学的敏感区域，也是进行化学反应的场所，应该引起该学科足够的关注，但是要弄清楚来龙去脉，尚需进行大量研究工作，这是80年代兴起的一个研究领域。

5. 霭雾化学也是80年代广泛引起人们注意的一个领地，大多在北半球形成，赖恩（Rahn）提出霭雾来自某些国家的工业污染所造成，经长距离输送至北极地区形成的一种大气化学现象，需要对其跟踪研究，才能弄清其源与汇的关系。

6. 全球性有害金属、非金属气体循环的研究，例如：汞与砷的全球循环问题，现已引人注目。不久的将来，全球对有害金属气体的循环与扩散，必将有所了解，对其危及人类及生态环境的评价，也将会有所报道。

7. 温室气体对全球气候变化的影响，已越来越引起人们的关注。因此，对温室气体，CO₂，CH₄，N₂O，CFC_s及O₃等必须展开全面研究。

六、1990年以后

在大气化学领域内，除了保持80年代研究领域，侧重提到“温室效应”带来的全球气候变化的影响。众所周知，由“温室效应”带来的全球气候变化，与大气环境中的化学组分的变化有关；而大气环境中化学组分的改变，将引起一系列生态环境及社会影响。因此，90年代的首要任务是研究大气化学变化的影响及其对象，制定措施，加强国际协作。

有关大气化学组分变化，有两方面的含义。一方面是指新的大气化学组分的出现，如CFCS，即大气组分中的新成员，虽然浓度并不大，但是其影响颇大、在另一方面是已有大气组分的改变。这两个方面的叠加，将更加重全球气候的变化。

必须指出，人类活动产生的温室气体的排放，正在使大气中的温室气体明显地增加。这些温室气体包括二氧化碳、甲烷、氯氟烃及一氧化二氮等。它们将使温室效应加剧。其实，大气中的化学组分始终是在变化着的，仅是以往未被人们充分认识与重视而已。只有到了20世纪50年代，人们才开始逐渐认识到城市中人类活动和工业的排放，已在很大程度上改变了当地或该区域范围内大气化学组分；到了本世纪70年代后期，由于大气化学研究的飞速发展，才使人们进一步认识到全球范围内大气化学组分正在改变。当然，这种变化中有自然发展的过程，也有人类活动的不断影响；其中有数千年甚至更长时间的尺度变化，也有几年到几十年间即刻有明显变化的表现。而人类活动可能是造成几年到几十年间尺度变化的主要原因。虽然人类活动对大气组分的冲击早就存在，但是直到近代，由于人口急剧增长及工业的飞速发展，该冲击才在全球范围内逐渐地被表现了出来。

根据我国统计资料看，沿海海平面本世纪以来以0.21~0.56毫米/年速率上升，势必影响沿海经济开发区的发展。从科学严密性来说，全球增暖大约上升0.3~0.7°C，与CO₂和其他温室气体增加对温度的影响估计是相适应的。虽区域气候变化至今未能进行可靠模拟，但初步结果表明，全球气候变化及其对中国的影响，具体反映最大增温区将出现在冬季或晚秋的高纬地区，北半球中纬大陆的夏旱将更为频繁。从统计资料看，我国环境正在恶化，旱灾在60年代，6次/年；70年代增至10次/年；降水量在50年代平均738毫米/年，90年代为712毫米/年，1976~1986这10年内平均为585毫米/年。预计，未来CO₂等温室气体影响气候变化，将给全球生态、农业、森林、渔业、水资源等带来巨大的危害。因此，研究以我国为主的气候变化，尤为重要。

纵观大气化学的历史回顾，自工业革命以来，由于人类本身的生产和社会活动（主要是化石燃料的大量浪费、消费及燃烧，森林大面积砍伐，森林大火，化学肥料和含氯氟烃类气体的大量使用……），使得大气中的温室气体正在急剧增加，最终导致全球气候变化。但是，还应看到海湾战争带来的影响，海域污染及油田的油井还在燃烧，还有菲律宾火山的喷发的后果，所造成的阳伞效应，亦是影响气候变化的重要原因之一，从大气化学角度来考虑，温室效应使地球变暖，而阳伞效应有降温作用；在气温变化方面，一增，一降造成降水的不平衡，因此各国的干旱与洪涝灾害十分严重，这是气候变化的总趋势。我国1991年的洪水泛滥，就是例证。

我们认为，无论是温室效应，还是阳伞效应，它们均会导致气候变化。因此，我们在强调温室效应的时候，决不能忽视阳伞效应的存在。自然科学与社会科学的共性是绝不要一种倾向掩盖着另一种倾向，一种趋势掩盖着另一种趋势，这绝不是科学的态度。真正科学的态度，通过实践，才是检验真理的唯一标准。

我国幅员广阔，人口众多，工农业生产发展迅速，因此，客观而正确地估计我国境内温室气体排放总量及其变化趋势，对我国社会经济建设的战略决策至关重要；然而由于环境污染SO₂排放及总颗粒物排放带来阳伞效应，也应引起足够重视，例如我国西南地区四川省的气候变化，主要是受阳伞效应影响为主，这是世界科学界和有关决策部门应关注的科学问题。

七、展望

近年来，应用树木年轮，重建过去气候的年轮气候学，已开始运用到大气化学研究方面来，将成为一门新兴的学科——年轮学。在取样等材料方面，正逐步建立及完善了全球（含地区及国家间）树木年轮的资料库与数据库。通过对古木的交叉定年和活树年轮序列曲线的连接，已建成世界上最长的年表8100年。在此基础上，不仅测量了年轮宽度，已发展到年轮密度，以及氧、氢、碳、硫、氮等稳定同位素的分析，从而为扩大大气化学研究领域，创造了极为有利的条件。我们应抢先一步，走在世界科学的前面。

我国在年轮气候学及建立国家年轮资料库方面，虽已做了不少工作，但系统化不够，水平不高，尤其在年轮稳定同位素研究及测量方面，尚属空白，有待研究。我们认为，大气化学方面义不容辞地应开展这方面的工作。由此可以判定我国气候变化属阳伞效应影响为主，还是温室效应控制为主，或者是两者兼而有之，颇为重要。

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*该设想在90年代国际事态发展趋于缓和，苏联解体的情况下，有可能得到控制。