摘要:今年以来,清华大学地球系统科学系张强教授团队已在国际顶级学术期刊《Nature》上发表3篇研究论文,引发了全球学术界的广泛关注。这三项研究分别聚焦于全球变暖背景下野火的健康负担与不平等格局、2023 年加拿大野火引发的远距离 PM2.5 污染及其健康影响,以及
今年以来,清华大学地球系统科学系张强教授团队已在国际顶级学术期刊《Nature》上发表3篇研究论文,引发了全球学术界的广泛关注。这三项研究分别聚焦于全球变暖背景下野火的健康负担与不平等格局、2023 年加拿大野火引发的远距离 PM2.5 污染及其健康影响,以及全球风能和太阳能电力系统的气候韧性策略,为应对气候变化和环境挑战提供了关键的科学依据。
揭示全球野火排放的健康和气候效应
2025年9月18日,清华大学地球系统科学系张强教授和与清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究院郑博副教授为论文共同通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》发表题为“Global warming amplifies wildfire health burden and reshapes inequality”的研究论文。清华大学深圳国际研究生院博士后赵俊日为论文第一作者。清华大学为本文的第一完成单位。
清华大学的科研团队开发了一个可解释的机器学习模型,用于预测全球燃烧面积及野火排放情况。研究显示,在中等排放情景(SSP)2-4.5 情景下,与 2010-2014 年相比,2095-2099 年火灾碳排放预计将增加 23%。火灾相关气溶胶的增加将削弱北纬 60° 以北地区 0.06 W m⁻² 的冷却效应。预测表明,到本世纪末因野火烟雾导致的过早死亡人数将激增至每年140 万(95% 置信区间:66 万 - 225万),约为当前水平的 6 倍。受排放变化和人口老龄化影响,非洲因火灾导致的死亡人数预计增幅最大(达11倍)。在 SSP2-4.5 情景下,欧洲和美国的死亡人数将增加 1-2 倍,这与北半球中纬度地区火灾频发有关。该研究揭示了气候变化背景下未来全球野火排放的健康和气候效应,凸显了国际协同应对的必要性。
上图:野火排放的历史变化、未来预测及其对PM2.5健康效应和直接辐射强迫的影响。下图:不同地区野火PM2.5健康效应及其全球分布格局(历史与未来情景对比)
2025年9月18日,清华大学地球系统科学系张强教授和与清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究院郑博副教授为论文共同通讯作者在全球顶级科研期刊《Nature》发表题为“Long-range PM2.5 pollution and health impacts from the 2023 Canadian wildfires”的研究论文。清华大学深圳国际研究生院博士后赵俊日为论文第一作者。清华大学为本文的第一完成单位。
2023年加拿大野火的长期PM2.5污染和健康影响
2025年9月10日,清华大学地球系统科学系张强教授为论文的唯一通讯作者,在全球顶级科研期刊《Nature》发表题为“Long-range PM2.5 pollution and health impacts from the 2023 Canadian wildfires”。清华大学为该论文第一完成单位。清华大学地学系张强教授、地学系2022级博士生王玥璇子、环境学院肖清扬助理研究员为论文共同第一作者。
该研究基于自主研发的大气成分近实时追踪技术平台(TAP 平台),构建了全球野火 PM2.5 污染近实时反演技术和数据产品,量化了野火烟雾长距离传输的全球影响,揭示了 2023 年加拿大极端野火对全球人群 PM2.5 暴露水平的贡献及健康风险。研究发现,2023 年加拿大极端野火导致全球人群年均 PM2.5 暴露水平增加 0.17 微克每立方米,影响范围主要集中在北美和欧洲地区。基于污染暴露剂量响应关系估算,北美地区的 5400 例急性过早死亡以及北美和欧洲地区的 6.43 万例慢性过早死亡可归因于 2023 年加拿大极端野火事件导致的 PM2.5 暴露。该研究为深入了解极端野火事件的环境健康效应提供了关键证据。
全球风能和太阳能电力系统的气候韧性策略
2025年6月18日,清华大学地球系统科学系张强教授和同丹助理教授为联合通讯作者,在全球顶级科研期刊《Nature》发表题为“Strategies for climate-resilient global wind and solar power systems”。清华大学为该论文第一完成单位。清华大学地学系博士生郑栋升、严禧哲为论文共同第一作者。
该研究揭示了未来气候变化对全球高比例风光电力系统的冲击作用机制,并以此构建了区域差异化的、降本增效的全球风光电力系统气候适应与韧性提升策略。研究成果对于推动全球可再生能源的可持续发展,应对气候变化挑战具有重要意义。
图: 未来关键气象要素变化及其对高比例风光电力系统供需的影响
张强教授长期致力于大气化学与大气环境领域的研究,在大气源排放精细化动态表征、大气成分变化及环境健康效应、气候变化与空气污染协同应对等方面取得了一系列重要成果。此次三个月内三篇 Nature 正刊的发表,不仅彰显了张强教授团队在相关领域的深厚学术造诣和卓越研究能力,也为清华大学在全球气候变化研究领域赢得了更高的国际声誉。未来,张强教授团队将继续深入开展相关研究,为解决全球环境问题贡献更多的智慧和力量。
作者简介
张强,清华大学地球系统科学系教授、副系主任,国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人。先后于2001年、2006年分别获得清华大学环境科学与工程系学士及博士学位。
主要研究方向为大气成分变化及气候环境影响,主持开发的多尺度排放清单模型(MEIC)数据库被国内外学术界广泛使用。
来源:老田的科学讲堂
