黑碳（BC）因其强烈的增温效应，对气候系统产生了显著影响，但该效应的确切量级仍存在较大不确定性，这主要归因于气溶胶混合态——即黑碳与其他气溶胶组分在单个颗粒物内部的结合方式——在模式中表征的复杂性。本研究构建了一套稳态理论框架，用以表征黑碳的混合态特征：含黑碳（BCc）颗粒物的粒径分布在持续经历增长与沉降过程中近似保持不变，形成一种稳态，且该分布遵循一种与黑碳核心粒径无关的普适规律，这一结论得到了全球多个环境监测站点的观测数据以及多种精细化黑碳混合态模型的验证与支持。基于上述稳态假设，我们提出了一种具有物理基础的反演方法，通过将包覆黑碳（CBC）颗粒物的总体积及黑碳核心体积分数映射至总数浓度和包覆层厚度分布参数（k），结合预设的黑碳核心粒径数分布推演其混合态，并引入 k 值重构包覆黑碳颗粒物的二维分布，借助高效查找表计算关键光学特性；该方法经粒子分辨模式模拟与外场观测的双重验证，光学特性的平均相对误差低于5%，与传统的均匀组分假设相比，充分考虑了颗粒物间包覆层厚度的非均匀性，在几乎不增加额外计算开销的前提下有效提升了模式中的光学评估精度。此外，含黑碳颗粒物的云凝结核（CCN）活化特性受二次气溶胶包覆量在不同黑碳核心间非均匀分布的影响，为此我们基于稳态理论进一步发展了一套液滴活化参数化方案，仅需少量参数即可准确预测含黑碳颗粒物关于吸湿性与干粒径的数分布，预测结果与观测及模拟直接获取的结果具有良好的一致性，为大尺度模式中黑碳间接辐射效应的改进评估提供了便利。