被动差分吸收光谱技术(passive DOAS)通过测量太阳散射光，利用痕量气体的指纹吸收特性实现对痕量气体的探测。因其系统结构相对简单，易于搭载各种平台等优点近年成为大气探测的有力工具。论文展开了基于面阵CCD的多轴差分吸收光谱系统和线阵CCD扫描多轴差分吸收光谱系统的性能研究，大气NO2、O3斜柱浓度以及对硫层NO2柱浓度的测量研究。　　 1.介绍了多轴差分吸收光谱技术(MAX—DOAS)测量痕量气体浓度的基本原理和反演方法；分析了基于面阵CCD和线阵CCD的两类多轴差分吸收光谱系统性能及优缺点；　　 2.讨论了MAX－DOAS技术测量NO2和O3斜柱浓度的多种干扰因素和解决方法：太阳夫琅和费结构和Ring效应的影响、各种干扰气体交叉吸收的影响、光谱仪温度漂移对测量光谱的影响以及不同仪器函数对吸收气体截面的影响；　　 3.结合外场实验，解析了合肥和北京两地两套MAX－DOAS系统测量NO2和O3斜柱浓度的日变化，并对比了两套MAX—DOAS系统关于O3斜柱浓度的结果；　　 4.通过设置合适的观测角度，采用几何近似方法汁算大气质量因子(AMF)来抉得了对流层NO2垂直柱浓度，并根据此法分析了北京对流层的NO2；观测了北京限车前后关于NO2柱浓度的变化，与OMI卫星过顶结果进行了比较。