目前，雾霾等污染现象严重影响着人们的生活和工作，为研究其形成机理，对有机气溶胶这一污染物主要构成形式的研究有重要的意义。小分子有机羧酸是二次有机气溶胶的重要组成部分，我们借助超快红外光谱，可以进一步洞察有机酸形成气溶胶的机理，所以我们选择了甲酸这一结构简单便于计算，且对有机酸类有较好代表性的分子。为更准确的模拟酸-水分子团簇体系的二维红外光谱，我们开发了一种新的基于微扰理论的计算方法，并已应用于盐酸的水团簇的光谱模拟。在模拟过程中，首先对甲酸分子的实验平衡结构[1]进行结构优化和频率计算。选择了振动频率适中，易受到氢键影响产生振动位移的C=O键伸缩振动[2]作为研究对象。作出单体的势能曲线，并利用离散变量表象法对振动进行描述。同时，我们对甲酸-水体系进行MD模拟以进行结构取样。计算分子间作用势，得到全程分子间势变化。利用Fourier变换计算光谱位移，从而得到二维红外光谱谱图。该方法克服了单独对团簇势能面进行拟合产生的误差，并且采用了分子动力学进行取样统计，可以得到更接近实验结果的谱图。该工作将本方法的应用拓展到有机酸范围，成功模拟了甲酸在水簇和水溶液中的红外光谱。