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大气环境本身具有自净能力。人为源和天然源排放各种微量/痕量物种（温室气体、大气污染物等）进入大气，在大气中迁移、转化和去除。在对流层平均尺度上，大气环境自净能力主要与这些物种的化学转化和干湿沉降（地气交换）有关，特别是大气化学转化（即大气氧化性或大气氧化能力）成为影响多数痕量气体演变规律及其污染和气候效应的主要因素。
大气环境自净能力对气候变化和空气污染起到重要作用。来自人为源、天然源的温室气体（CO2、N2O、CH4等）进入大气后，其化学反应过程较弱，干湿沉降去除过程作用也不显著，因此在大气中的停留时间（大气寿命）很长，可以长距离传输，区域乃至全球大气浓度的空间分布差异较小。当排放强度超过大气自净能力时，源汇收支处于不平衡态，在大气中不断积累，浓度持续升高，导致其辐射强迫效应增强，进而影响气候过程（如温度、降水、天气形态等）。相对而言，大气污染物（NOx、CO、VOCs、SO2）的化学转化十分活跃，在大气中寿命较短，时空分布变化显著，与气象过程和化学过程关系紧密，在大气中快速反应生成臭氧和二次气溶胶，成为区域和全球关注的大气污染问题，污染严重时也会对气候系统产生显著影响。
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