在全球气候变化研究中，云，气溶胶-辐射及其相互作用是目前科研领域的热点和难点问题之一。地球大气中的粒子主要是大气分子、云和气溶胶粒子等，它们会对辐射传输产生复杂的相互作用。由于云和气溶胶在气候变化和辐射传输中的重要性和影响机制的复杂性，也是目前研究热点之一，特别是对于非球形的云和气溶胶粒子散射问题。本文利用数值模拟方法，对影响云和典型气溶胶光学特性的因素进行了深入研究。主要包括:针对球形粒子，深入研究了影响粒子光散射特性的因素;以飞尘气溶胶为例，讨论了实际非球形粒子与采用等效球假设的理论计算的等效性;以卷云冰晶粒子为例，讨论了不同形状非球形粒子光散射特性的差异;以海盐气溶胶为例，研究了非球形粒子的形态、相对湿度、空间取向对粒子光传输特性的影响;以沙尘气溶胶为例，研究了取向比对非球形粒子光传输特性的影响。研究内容和取得的成果如下:　　1.球形粒子光散射特性研究　　以Mie散射和几何光学方法为例，对比分析了不同算法对球形粒子单次散射特性的影响，检验了不同算法的适用性与差异性;对比分析了Mie散射和几何光学法对单分散球形粒子前向散射的影响。采用Mie散射理论研究了折射率对球形粒子单次散射特性的影响，给出了不同折射率虚部散射相函数交点随尺度参数的变化关系。　　2.非球形飞尘气溶胶粒子模型光学特性研究　　以飞尘气溶胶为例，针对实际非球形粒子的实验数据与采用等效球假设的理论计算结果进行了等效性和差异性分析。验证了等效球假设理论的实际应用范围和误差。为开展非球形粒子光散射特性理论计算提供了实验支持。　　3.卷云冰晶粒子光学特性研究　　以六棱柱、空心六棱柱和六角板三种典型非球形冰晶粒子为例，研究了粒子形状对粒子群平均单次散射特性的影响;以六棱柱冰晶粒子为例，研究了粒子的空间取向对冰晶粒子散射特性的影响，为探测实际非球形冰晶粒子形状、空间取向等微物理信息提供基础。　　4.非球形海盐气溶胶光学特性研究　　以海盐气溶胶为例，探讨了相对湿度、粒子形态、取向比、空间取向等因素对海盐气溶胶散射特性的的影响，为采用偏振方法区分非球形海盐和球形盐滴以及识别非球形海盐粒子的空间取向问题提供了参考。　　5.非球形沙尘气溶胶模型光学特性研究　　以非球形沙尘气溶胶为例，建立了椭球形沙尘气溶胶模型，详细分析了取向比、入射角、光学厚度对沙尘气溶胶散射辐射特性的影响，给出了球形，非球形沙尘气溶胶模型的差异性分析，进行了粒子非球形特性的定量差异性分析。　　本文利用数值模拟方法对非球形粒子，特别是固定空间取向的非球形粒子的光散射特性做了较详细的讨论，研究结论可为气溶胶和云的光学遥感、辐射传输计算等方面提供参考。