气溶胶和云存在相互作用:气溶胶粒子可以作为凝结核影响云滴的化学组分、粒径分布和寿命等;同时,云过程也可以促进二次气溶胶的形成。云和气溶胶的水溶性组分主要包括硫酸盐(SO₄^2-)、硝酸盐（NO₃^-）和水溶性有机碳（WSOC）,这些组分对人体健康、空气质量和全球气候变化都具有重要影响。过去几十年,有关云和气溶胶相互作用的研究大幅增加,对气溶胶和云相互作用及在气候辐射强迫方面的认识也取得了一定进展。但是,根据IPCC的第五次报告,气溶胶和云相互作用仍是评估太阳辐射强迫不确定性最高的因子。本论文基于外场观测,研究云和气溶胶中水溶性组分的形成机制、来源和云雾理化过程,将有利于更深入地认识云和气溶胶之间的相互作用。华南地区云雾化学和气溶胶-云相互作用的研究较少。本研究主要采集了广州市不同粒径段（<0.49,0.49-0.95,0.95-1.5,1.5-3.0,3.0-7.2,7.2-10?m）的大气颗粒物样品和南岭背景站的云水样品,分析了颗粒物和云水中水溶性组分的特征、形成机制和来源,探讨了云过程中颗粒的形成和清除机制。主要结论如下:（1）广州市大气不同粒径段颗粒物中硫酸盐和硝酸盐的形成机制。PM₃中硫酸盐和硝酸盐占总水溶性无机离子质量浓度的60%以上。污染天,夏季和秋季,有利于硫酸盐的形成;冬季和春季,有利于硝酸盐的形成。由于降雨的影响,导致了雨季SO₂转化率（SOR）和相对湿度（RH）呈现负相关。然而,在干燥季节,SOR和相对湿度呈现正相关,液相氧化对硫酸盐的形成具有重要作用。不同粒径段相关性分析表明,<0.49μm粒径段,硫酸盐主要通过气相光化学氧化形成。在1.5-3.0μm粒径段,硝酸盐主要以非均相水解形成,并且,主要以Ca（NO₃）₂和Mg（NO₃）₂的形式存在。在冬季,<0.49μm粒径段,硝酸盐可能主要是以均相反应形成。（2）南岭背景站云水、雨水和PM_2.5化学组成特征。云水样品平均pH为4.4,酸性低于之前的研究,说明华南地区酸雨情况得到一定缓解。硫酸盐、硝酸盐和铵盐是云水中最主要的水溶性离子,占总水溶性离子质量浓度的89%,平均浓度分别为244.9μeq L^-1、150.08μeq L^-1和327.4μeq L^-1。云水中主要重金属是Zn、Al和Fe,占重金属质量浓度的78.2%,平均浓度分别为76.24μg L^-1、58.44μg L^-1和47.77μg L^-1。雨水平均pH为5.5,主要化学组成硫酸盐、硝酸盐、铵盐和钙浓度分别为8.5 mg L^-1、5.9 mg L^-1、6.3 mg L^-1和18.5 mg L^-1。PM_2.5浓度在10-30μg m^-3,说明颗粒物污染浓度较低,PM_2.5中硫酸盐、硝酸盐和铵盐浓度分别为2.72μg m^-3、1.18μg m^-3和0.69μg m^-3。（3）云物理和化学过程。云过程对PM_2.5的平均清除率（SRm）为54.48%,近似于泰山的52.0%。当LWC<0.06 g m^-3时,随着LWC增加,SRm快速增加。当0.06 g m^-3<LWC<0.08 g m^-3时,随着LWC增加,SRm增加较缓慢。当LWC>0.08 g m^-3时,随着LWC增加,SRm几乎没有变化,稳定在65%左右。将整个云过程划分为形成期、稳定期和消散期,重金属、硫酸盐和铵盐的质量占比形成期>消散期>稳定期,然而硝酸盐和WSOC的质量占比稳定期大于形成期。本地NO₂的浓度约为SO₂的5倍,硝酸盐通过NO₂液相氧化形成的贡献可能较多。从清洁的云水样品到污染的云水样品,云水中硝酸盐浓度和占比都明显有所增加。（4）云水中WSOC的来源。使用PMF模型分析了云水中WSOC的来源。WSOC的二次生成较为显著,68.5%的WSOC与此有关,过渡重金属影响了WSOC二次形成,生物质燃烧贡献WSOC的比例为19.4%。在第1个云事件当中,形成期和消散期的WSOC主要受到生物质燃烧的影响。云雾观测中期,金属冶炼和地壳矿尘排放的重金属促进了WSOC的生成。云雾观测后期,WSOC主要来源是二次生成。