自从20世纪90年代以来，气溶胶和云的气候效应一直是全球变化研究的热点问题。IPCC第四次(2007)和第五次(2013)报告中一直把云和气溶胶相互作用产生的气候效应问题认为是气候变化中最不确定因素之一。如果想研究云、气溶胶、辐射和降水的物理过程，为气候模式提供精确的参数化方案，那么提高观测水平将是必不可少的一部分。21世纪以来，多种遥感仪器的问世，为云降水物理学提供了更多的观测手段。因此，如何利用这些新的仪器来推动云降水物理、云与气溶胶相互作用研究，也成为了当前的一个热点问题。　　本论文围绕云和气溶胶遥感观测与相互作用这一主题展开论述，主要的研究内容有:首先，按照云的高度对云进行分类，利用改良的大气边界层与云垂直廓线反演算法，对合肥、兰州激光雷达观测站的大气边界层与合肥观测站的云垂直廓线进行了季节与年际统计。随后，本文提出了一种仅利用激光雷达数据来独立反演水云云粒子与云下气溶胶粒子的光学厚度方法。结合地基微波水汽辐射计给出的液态水含量，我们可以很好的得到在水云的微物理特性，例如云粒子数浓度、云粒子有效半径等等，研究气溶胶同时存在时气溶胶和水云的信息，此外该方法不受激光雷达几何因子重叠区的影响，可以获得近地面至水云底部所有气溶胶的信息。通过研究发现，大气边界层高度与云垂直廓线有明显的季节变化与年际特点。云粒子有效半径与气溶胶光学厚度之间，存在明显的相关性。云粒子数浓度与气溶胶光学厚度关系不明显。　　本文所采用方法及研究意义在于，目前地面对气溶胶观测的主要手段是被动遥感，然而在水云存在时由于太阳光无法到达地面因此被动遥感手段失效。而主动遥感方法里，微波雷达虽然对云粒子探测具有很好的效果，但是由于微波雷达对小粒子不敏感，导致很多时候无法探测到气溶胶层或遗漏云的小液滴层，使用激光雷达恰好可以同时观测到云和气溶胶的信息，因此对于地基遥感而言最优良的算法是同时激光雷达与微波雷达同时测量云与气溶胶粒子并开发配套的反演算法。而由于本文观测数据来源SKYNET合肥站点并未配备微波雷达，且微波雷达造价高昂，很多地基观测站点不能配备，或由于各种原因微波雷达和激光雷达未能同时工作。因此随着仪器性能的提升，目前更先进的可以独立反演气溶胶消光系数和反演全天候水汽混合比廓线的高光谱高分辨率激光雷达、拉曼激光雷达等正在研制中，本文的研究成果可以给这些仪器的研发提供更广阔的思路，并且随着新仪器的使用，获得更高精度更全面的气溶胶与云的信息，相信未来延续本文的研究方法可以获得更精确更有意义的结果。　　全篇一共分为七章:　　第一章为综述，主要叙述了云、气溶胶在天气气候中的作用，气溶胶的直接与间接气候效应，气溶胶与云粒子的相互作用，云的宏观微观物理特性等，揭示了气溶胶和云分别对气候的影响以及气溶胶与云之间相互作用关系。　　第二章和第三章介绍了国际辐射观测计划（SKYNET）超级站点之一的合肥大气辐射观测场(HeRO)的双波长米散射偏振激光雷达、双频微波辐射计及其常年观测的数据，并详细介绍了数据的反演方法。此外，还介绍了目前云和气溶胶研究上应用最多的MODIS卫星、CloudSat卫星与CALIPSO卫星，介绍了其特性及数据产品。　　第四章和第五章介绍了利用地基观测系统对云与气溶胶相互作用关系进行研究的研究成果，并进行了合肥地区近两年云量的统计与分析。首先，根据美国Atmospheric Radiation Measurement(ARM)项目中激光雷达反演云的算法，对参数进行改善，使其匹配合肥辐射场的激光雷达系统，并反演了两年的观测结果。其次，对合肥辐射观测场的微波辐射计进行了误差分析与订正，确保数据质量。再次，参考美国ARM地基观测的反演算法与卫星对云粒子及气溶胶的反演算法，经过改良使其适用于合肥辐射观测场，并得到合肥观测场的激光雷达与微波辐射计观测到的云粒子与气溶胶光学厚度之间的关系，并对其中的关系进行讨论与研究。最后对反演结果的不确定性进行了分析和讨论。　　本文最后对研究内容及创新点进行了总结，并指出不足之处，且对利用地基观测以及地基与机载、星载观测相结合的方法研究云与气溶胶相互作用关系进行了展望。