城市气溶胶光学特性与辐射效应的研究已成为当今区域环境与气候变化研究的热点。本论文分析了目前高速城市化情况下珠江三角洲地区的气溶胶光学、物理与化学特征，并结合辐射、化学模式定量分析了气溶胶粒径谱与成分谱对能见度的消光贡献，定量评估了气溶胶对紫外辐射与臭氧影响的显著性，研究成果对能见度与臭氧控制措施有科学指导意义。取得的主要成果与结论有：　　 （1）珠三角超细粒子（D≤1μm）与二次气溶胶的污染特征明显。0.25≤D≤1μm粒子群的平均直径为0.3μm，占总粒子数的99.4％；PM1的质量份额很重，PM1/PM2.5大于0.86；二次气溶胶的质量份额占气溶胶总质量的50％；在相对污染的情况下，二次气溶胶有明显的富集；二次有机碳与硫酸盐的份额相当，二次有机碳气溶胶的问题突出。　　 （2）定量评估了不同粒径、成分谱与二次气溶胶对能见度的消光份额，超细粒子（D≤1μm）与二次气溶胶是消光的主要因子。PM1浓度的高（低）决定能见度的低（高），超细粒子（D≤1μm）的散射与吸收作用对能见度的消光份额占80-90％；成分谱估算的消光系数在湿环境（RH=60％）、（RH=90％）下的吸湿增长因子分别为2.1、3.4；二次气溶胶的消光权重在干环境下约为59％，在湿环境RH=60％、RH=90％可达75％、84％。气溶胶的湿度增长效应使得能见度明显恶化，超细粒子（D≤1μm）与二次气溶胶形成机理与来源分析是目前珠三角控制能见度恶化的关键。　　 （3）定量估算了大气与气溶胶对紫外总辐射UV（295-385nm）的衰减幅度。全年实际大气对UV的衰减平均达75％；干季（10、11、12、1月），大气气溶胶对UV的衰减平均达62％，大气气溶胶对紫外总辐射的衰减十分显著。　　 （4）实例分析表明珠三角大气气溶胶、紫外辐射与臭氧之间的相关性显著。气溶胶光学厚度AOD与地面PM10的浓度相关性高达0.98，AOD与相应时次的紫外辐射、O3的反相关性明显，相关系数可达-0.9，气溶胶层的存在对O3反应过程的影响在滞后的1-2小时还可能存在。分析表明气溶胶通过影响紫外辐射对臭氧生产力的降低有两种效应：一是当O3前体物的化学反应等机制使得O3增加时，气溶胶层的存在将减缓这一增加趋势：二是当O3前体物的化学反应等机制使得O3减少时，气溶胶层的存在将加剧这一O3减少趋势。　　 （5）定量评估了不同气溶胶（不同光学厚度AOD、不同单散射反照率SSA）对UV/OH/O3的影响程度，表明气溶胶污染通过衰减紫外辐射、降低O2/OH关键光解速率可显著降低臭氧的产率，抑制臭氧午后峰值区的出现。实例过程气溶胶污染对臭氧的衰减程度可达28％。每0.1单位SSA增加可引起地表UV/OH/O3大于20％的增长幅度；每单位AOD增加引起UV衰减可达25W/㎡，可引起O3/OH光解速率成倍的衰减；AOD为0.6时臭氧的峰值区完全消失，AOD至1.2时峰值区呈下降趋势，造成午间臭氧的生成产率明显降低。目前干季广州的光学厚度AOD（）0.6的出现概率约为47％，因此，严重的气溶胶污染可能抑制臭氧午后峰值区的出现，目前珠三角在干季出现臭氧极大值的机会少与严重的气溶胶污染抑制臭氧峰值的出现应有密切的关系。　　 （6）应用辐射模式计算地表辐射时，气溶胶光学厚度AOD较大将计算得到较弱的地表辐射：而单散射反照率SSA较大将得到较强的地表辐射，两者的作用相反。分析表明在辐射化学模式的计算中应慎重选取SSA值的合理性，SSA偏大（小）将可能导致AOD+SSA双重效应抵消（加剧）气溶胶对臭氧的抑制作用。