气溶胶通过其直接和间接辐射强迫对区域乃至全球气候产生显著的影响。高质量的气溶胶理化特性的长期观测是提升气溶胶辐射气候效应认识的重要前提之一。中国北方半干旱区是气候变化的敏感和脆弱地区,不断加剧的人类活动显著改变了局地大气环境质量,进而可能对区域气候产生重要影响。该区域大气气溶胶物理化学和光学特性观测仍然十分缺乏,因此在这一气候变化敏感地区开展相关观测研究具有重要意义。　　 本研究通过在东北典型半干旱区吉林省通榆站(44.56°N,122.92°E)为期两年(2010年3月～2012年2月)的大气气溶胶光学特性的连续观测,结合气象要素、后向轨迹和膜采样分析等,得到该地区气溶胶光学特性及其变化特征,探讨了造成此变化的主要原因。研究结果对认识和评估该地区气溶胶气候效应有十分重要的意义。主要研究结果如下:　　 通榆站520nm近地面气溶胶散射和吸收系数以及500nm气溶胶光学厚度年均值(标准差)分别为145.90 Mm-1(187.21Mm-1)、10.09Mm-1(11.36 Mm-1)、0.21(0.28),均显著低于中国东部地区其他站点的测量值。气溶胶散射系数和光学厚度Angstrom指数年均值(标准差)分别为1.11(0.41)、1.24(0.43),表明该地区细粒子散射和消光贡献占主导地位,但相比中国东部其他一些站点粗粒子的贡献有所增加。吸收Angstrom指数年均值(标准差)达到1.90(0.28),表明该地区气溶胶成分中波长依赖性较强的吸收性成分(如沙尘、棕碳)在近地面大气气溶胶中有较大的比重。通榆站近地面气溶胶散射性较强,520nm单次散射反照率年均值(标准差)约0.92(0.04)。　　 通榆站近地面气溶胶消光系数与整层大气气溶胶光学厚度表现出显著不同的季节变化特征,且两者相关性也随季节而变化。气溶胶来源的季节差异和边界层高度的季节变化可能是导致这一观测现象的主要原因。春季,虽然有沙尘发生,但西北气流通常带来相对洁净的气团,使得春季平均散射和吸收系数(520nm)分别为111.57Mm-1、7.74Mm-1,气溶胶光学厚度(500nm)为0.24,同时春季近地面与整层大气气溶胶消光相关性较高,相关系数达到0.77。夏季,盛行的偏南风通常会带来散射性较强的人为污染物,使得夏季散射系数平均值达到163.61Mm-1,但吸收系数仅为6.62Mm-1,为全年最小,此外因气溶胶吸湿增长,气溶胶光学厚度也在夏季达到0.34,全年最大,较强的热力混合使得夏季近地面与整层气溶胶消光的相关系数达到0.70。秋冬季,局地排放(如生物质燃烧等)较强,导致近地面气溶胶的散射和吸收都较高,平均散射系数分别为163.67Mm-1、156.96Mm-1,吸收系数分别为12.20Mm-1、13.65Mm-1,由于气溶胶上下层混合相对较弱,高层西北气流带来相对洁净的气团,使得气溶胶光学厚度在秋冬季节平均值分别为0.17、0.16,低于春夏季,近地面与整层气溶胶消光的相关系数也分别只有0.46、0.58。这种气溶胶来源的季节差异也是造成散射系数和光学厚度Angstrom指数季节变化差异的一个重要原因。　　 通榆站近地面大气气溶胶光学特性呈现显著的日变化特征,散射和吸收系数大致呈现早晨和傍晚较高,午后较低的双峰型日变化特征,散射和吸收Angstrom指数以及单次散射反照率的日变化特征大致与散射和吸收系数相反,早晨和傍晚相对较小,午后和夜间较高。大气边界层和局地排放源的日变化共同作用,是导致气溶胶光学特性日变化特征的主要原因。　　 通榆站气溶胶光学厚度与其Angstrom指数的观测结果表明,春季,气溶胶光学厚度的增加主要由于粗模态粒子贡献的增加;夏季,光学厚度的增加往往同时伴随细模态粒子尺度的增长和细模态粒子消光贡献的增加;秋冬季样本数量较少,但秋季与夏季类似,冬季更接近春季的变化特征。　　 分析了引起通榆站气溶胶光学特性显著变化的三个典型污染个例:沙尘天气、局地污染以及远程输送污染过程。虽然沙尘个例中气溶胶质量浓度远高于一些人为污染过程,但由于粒子尺度较大,可见光波段散射效率低于细模态人为气溶胶粒子,因此沙尘天气条件下气溶胶消光能力并不显著高于污染过程。气溶胶消光的强弱不仅取决于气溶胶的绝对含量(如质量浓度),粒子尺度、成分、亲水性、混合状态等气溶胶理化特性也在很大程度上影响着其光学特性。