2013年以来,西安地区的灰霾天气在每年秋冬季出现频率很高,威胁到了当地居民的日常活动甚至是生存。如何准确快速的监测灰霾的发生发展,找出其产生的根本原因和有效的防治灰霾污染已经成为我们急需解决的问题。利用卫星远距离探测技术进行大规模、长时间的环境空气探查在世界范围内已经有了长足的发展。本文利用遥感数据对西安地区一次灰霾期间的大气气溶胶光学厚度进行了反演推算,对反演结果进行了精度分析,并结合HYSPLIT后向传输模型、ERA-Interim再分析资料以及常规天气条件进一步分析了此次典型灰霾气溶胶的时空演变特征及其成因。得出结论,本次灰霾污染是一次逐渐积累持续的污染过程,过程中气溶胶的主要来源为大气污染物的区域性输送。具体结论如下：(1)利用MODIS传感器数据,根据暗像元法剔除遥感信息中地表反射能量,获得卫星遥感反演气溶胶光学厚度的结果,与美国国家航空航天局生产的成熟气溶胶光学厚度产品进行比较分析,证明自主产品有一定的准确性。说明MODIS传感器数据可以用于西安地区的灰霾过程分析。另外反演得到的气溶胶光学厚度数据空间最小像元为1km,国外公开发布的气溶胶业务化产品空间最小像元为10km,自主反演结果能更详细连续的描述西安地区灰霾期间气溶胶空间分布状况和时空变化特征。(2)根据遥感反演结果和HYSPLIT后向传输模型模拟的结果可以判断出本次西安地区灰霾污染的污染物来自于河南山西等区域的底层输送,是本次灰霾发生的内因。(3)本次灰霾的发生发展和气象条件也有关系。灰霾期间,西安地区地面气压场为弱高压和均压场,加上西安位于中国大陆腹地及其特殊的地貌特征,连续多天靠近地表气流的流向为东北方向,近地层空气出现逆温现象,这些因素是导致污染持续时间长,污染程度不断加重的主要气象原因。此外,暖锋前负变压及正变温的出现、低边界层、近地层低风速、高湿度不利扩散条件是此次连续灰霾发生的重要条件,推进了灰霾污染的进一步加重,且灰霾期间空气湿度大造成地面水平能见度很低。(4)灰霾发生期间,靠近地表高度在850hpa以下空气质块的垂直速度、位势涡度和水平散度随时间的正负变化是造成灰霾产生消散的内部动量；三种物理量的绝对值都较小,造成了灰霾的持续。灰霾演变过程是空气质块内部垂直速度、位势涡度和水平散度相互作用的结果。灰霾期间天气条件与气溶胶及其内部物理机制是相互关联的。