大气中包含各种形状和成分的粒子,如雨滴、冰雹、雪花、冰晶和沙尘等。粒子散射特性的分析在气象领域有着广泛的应用。为了提高气象雷达系统的检测和反演能力,需要对带电粒子、双层粒子以及粒子群的散射特性进行研究。本文基于电磁散射理论计算了复杂气象目标的散射效应,主要包括以下内容:（1）介绍球形粒子散射特性的理论计算方法,包括Mie散射理论、OPAC计算理论,带电球形粒子散射理论,双层球形粒子散射理论以及DDA散射理论等。（2）针对大气中冰晶的散射特性,利用OPAC软件包计算了冰晶粒子在不同数浓度下的散射特性,结果表明冰晶粒子的散射能力与其数浓度存在线性关系。（3）针对双层球形粒子散射特性的研究,基于Matlab计算了不同双层球粒子的散射特性,结果表明融化的双层球的散射能力远比单层球强;双层球的后向散射比单层球强。（4）利用电磁场理论推导带电粒子的散射公式,计算了不同带电量以及不同尺寸的冰球与水球粒子的散射特性,结果表明当粒子携带一定量的电荷时其散射特性将接近于金属粒子的散射特性。（5）基于DDA与HFSS软件完成了双球系统与双六棱柱冰晶粒子的多次散射特性计算,结果表明双球粒子的消光效率、散射效率、后向散射效率在球心距离为四倍粒子半径时为峰值。多次散射对双球系统的不对称因子及单次散射反照率的影响随球心距离变大存在波动。双六棱柱冰晶粒子在考虑多次散射时的RCS要大于简单相加的结果;双六棱柱冰晶粒子的RCS随着粒子中心距离的变大而变大,当粒子中心距离为六棱柱外接圆柱半径四倍时为峰值,超过峰值点后的RCS随着粒子中心距离的变大而变小。