气溶胶微粒是一种重要的大气微量成分，气溶胶光学厚度也是大气校正所需的重要大气参数。本文以珠江三角洲地区2000 年～2001 年气溶胶光学厚度的时空分布为研究目标，以该地区气溶胶光学厚度影像与地面气候资料日值数据集为研究对象，采用相关系数、空间自相关、时空马尔科夫链三种方法对其进行分析与预测。首先利用线性相关系数分析气溶胶浓度与气象条件的关系，然后利用空间自相关探讨气溶胶浓度空间分布特征。最后基于线性相关系数与空间自相关的分析结果，建立改进的时空马尔科夫链模型预测气溶胶浓度变化。结果表明时空马尔科夫链模型可以实现气溶胶光学厚度的预测，但是该模型仍然有待改进以提高预测精度。下一步改进的思路主要包括三个方面：利用一个周或者一个月的气溶胶光学厚度数据进行分析，利用更合理的方法确定气溶胶浓度升高与降低的概率，利用更好的方法确定风向对气溶胶浓度的影响。