大气气溶胶是由悬浮在大气中的固体和液体粒子与大气共同组成的,粒子直径大小在0.001μm-100μm范围内。大气气溶胶在大气辐射传输中占有重要地位,气溶胶能够通过散射吸收太阳辐射,从而影响其达到地面的能量。气溶胶能作为大气环境的一部分影响大气能见度和人体健康。气溶胶的浓度与谱分布在垂直与水平方向上都具有较大的变化。实际大气中的消光作用具有十分复杂的机制,其中气溶胶粒子对大气辐射的散射和吸收起着十分重要的作用,对气候学,大气辐射传输,大气探测等研究方向都有着十分重要的意义。大气中的气溶胶粒子具有明显的局地性,不同局域间的气溶胶粒子的光学特性有很大的不同,因此研究不同地区的气溶胶粒子光学特征,对研究不同地区的大气气溶胶辐射模式以及建立我国典型地区的大气气溶胶光学模式有一定的参考价值。本文主要工作分为以下几个方面:(1)利用POM2太阳辐射计测量了青海德令哈、安徽合肥、广东茂名三个地区春季太阳直接辐射和散射辐射,使用SKYRAD反演算法得到三个地区春季气溶胶光学特性,包括气溶胶光学厚度(AOD)、波长指数(AE)、谱分布、折射指数、单次散射反照率,并对结果进行了分析。结果表明:德令哈地区大气中的气溶胶浓度较另外两个地区低;沙尘天气发生时AOD值有较大的增长;合肥地区的气溶胶分布相对复杂,茂名地区AOD值集中在几个区间内;德令哈地区的波长指数较小,说明该地区大气气溶胶以大粒子为主导,合肥和茂名的波长指数分布在较广的范围,波长指数相对较大,说明这两个地区的大气气溶胶来源相对复杂,以小粒子为主导。德令哈地区细粒子模态体积浓度要明显低于另外两个地区,说明该地区大气中小粒子数量较少,粗粒子模态三个地区粒子数浓度数量相当,德令哈地区粗粒子模态数浓度明显高于细模态;三个地区的复折射率及单次散射反射率反映了当地气溶胶的消光特性;对浮尘天气气溶胶谱分布及光学厚度变化的分析结果表明,在浮尘天气期间有大量的大粒子进入到大气中,是气溶胶光学厚度增大的主要原因。(2)分析了几个典型地区的太阳辐射计和地基激光雷达数据,将太阳辐射计测得的整层气溶胶光学厚度作为约束条件,反演得到各地区的激光雷达比(LR),并在此基础上进行气溶胶垂直分布观测研究。得到青海德令哈、甘肃张掖、安徽合肥以及广东茂名四个地区激光雷达比(LR)平均值分别为38、62、47、17。和LR取50(城市常用取值)时相比,利用反演得到的LR所得的消光廓线,两者的消光系数随高度的变化趋势大致相同,但在各个高度上的消光系数的数值均有差异。各不同地区的气溶胶垂直分布呈现出不同时空分布特征。(3)为了研究海洋气溶胶的光学特性,在2019年7月到11月在山东青岛、南海岛礁、东海和南海海域,利用太阳辐射计、微脉冲激光雷达、自动气象站等设备,对海洋大气气溶胶粒子的光学厚度、波长指数、谱分布、折射指数、单次散射反照率、标高进行了反演和分析。结果表明,船载数据测得的气溶胶光学厚度在量级上小于青岛和岛礁,气溶胶标高范围在0.4-0.7左右,日变化较平稳,近海与远海的气溶胶体积谱分布大致上具有相同的变化趋势,粗模态半径在2.4μm-3.6μm左右,船载资料与其他数据相比,折射率实部较大,虚部较小,在长波段差别较为明显,单次散射反照率值基本不随波长变化而变化。