利用1998～2010年杭州地区地面气象观测资料、高空气象探测资料以及2011年大气气溶胶观测资料,揭示了杭州地区霾天气的演变特征；研究气象要素和天气条件对霾形成的影响；分析了杭州地区大气气溶胶变化规律及其影响因素；对霾与非霾天气大气气溶胶物理特性进行了比较研究,并分析了杭州地区一次典型霾天气过程及其气溶胶特性。主要研究结论如下：(1)杭州地区霾日数平均为162.8天/年,霾日数的年际变化主要与气溶胶的污染状况及周边环境变化有关。霾日数最多出现在12月,最少出现在7月。其主要原因为杭州夏季对流活动旺盛,雨水充沛,污染物扩散条件较好；冬季大气层结稳定,逆温频发,污染物易聚集；从而导致杭州地区霾日呈现夏季少,冬季多的季节性分布特征,冬季也是中度霾和重度霾的高发季节。地面高压是导致杭州霾天气出现最主要的天气形势,气旋和东风带天气形势则较少出现霾天气。霾天气下大气稳定度主要表现为中性类,阴天出现霾天气的频率高达52.0%,微(静)风有利于霾天气的出现。霾天气出现时20时的逆温强度要高于08时,逆温层厚度要低于08时,逆温是霾产生的一个重要因素。(2) PM2.5、PM10、黑碳气溶胶和散射系数的季节性变化主要取决于大气环流形势、气象条件变化以及内外源的影响；其日变化特征主要与边界层演变、交通排放和人为活动有关。通过拟合黑碳气溶胶和气溶胶散射系数小时均值出现频率得出杭州地区黑碳气溶胶和气溶胶散射系数本底值分别为3.01μg/m3和238.9Mm-1。降水量大于10mm可以有效清除大气中20%～50%的黑碳气溶胶。地面风对观测站点气溶胶具有明显的扩散和输送作用,但由于观测站点特殊的地理位置导致散射系数在不同风向区间差别不大。霾天气时气溶胶质量浓度(PM2.5和PM1o)、黑碳浓度和散射系数均高于非霾天气；而随着霾等级的增加,气溶胶质量浓度、黑碳浓度和散射系数均呈现明显的阶梯上升趋势。(3)污染物的远距离输送、本地污染源排放的稳定贡献以及静稳天气系统的共同影响是导致2012年6月杭州地区霾天气过程能见度非常低、污染极其严重的重要原因。霾天气过程中气溶胶粒子散射对能见度的影响要高于粒子吸收对能见度的影响,气溶胶单次散射反照率在霾天气下表现出高值0.92-0.96,进一步说明霾天气气溶胶粒子具有更强的光散射能力。Angstrom指数在雾天气和干霾天气下分别为0.21和0.92,说明雾天气和干霾天气的气溶胶粒径分布具有明显差异。