使用中国气象局南京综合观测基地的微脉冲偏振激光雷达(MPL)对南京北郊上空气溶胶进行观测，分析反演实测数据得到气溶胶的消光系数和退偏振比廓线，结果表明:晴天大气、雾霭大气和水相云中气溶胶的退偏振比数值相当，冰相云的退偏振比明显较前三种气溶胶大。2009 年1 月~6 月50 次实验观测数据的反演结果表明：当云底高度为4 km以下时，退偏振比数值集中在0~0.05 之间；当云底高度在4 km 以上时，退偏振比数值集中在0.05~0.15 之间，且云底越高，较大数值退偏振比出现的几率越高。对比2012 年一次夏季雾霭和一次冬季沙尘实测数据的反演结果表明：沙尘出现的边界特征明显，而雾的边界特征模糊；结合消光系数时空分布和退偏振比的变化，可以监测沙尘的爆发与消散。将MPL 结果与CE-318 太阳光度计数据进行对比，两种仪器所测气溶胶光学厚度随时间的变化趋势基本一致。

微脉冲激光雷达是探测气溶胶的有效工具.为了验证探测的准确度,对一台微脉冲激光雷达观测数据采用Fernald算法进行反演,得到了南京北郊上空的气溶胶光学厚度,并将反演结果同太阳光度计观测数据、喇曼-瑞利-米雷达观测数据和中分辨率成像光谱仪的标准气溶胶产品进行了比较.结果表明,它们之间具有一定相关性.微脉冲激光雷达是反演气溶胶光学厚度的有效手段,可以用于其它观测手段的地面验证.

本文探讨在背景噪音影响下,差分吸收激光雷达测量臭氧的不确定性:背景噪音对臭氧浓度廓线的影响正比于背景噪音强度、强吸收波长和弱吸收波长的回波信号强度比.理论计算结果表明：合适的回波信号强度比可以使激光雷达背景信号对夜间臭氧探测浓度的影响变得非常小,可以忽略不计.实验结果表明：用波长对（280 nm,285 nm）对大气臭氧进行观测时,适当调节两波长回波信号强度比为0.96时, 背景信号对臭氧浓度探测的影响小到可以忽略的程度.模拟分析和实验观测结果相接近，证实了理论推算的合理性.在背景噪音强度未知的情况下，通过调整强吸收和弱吸收两波长的激光脉冲的能量，在示波器上得到适合的回波信号强度比值，可以抑制背景噪音信号对臭氧探测结果的影响，确保夜间臭氧测量的准确性.

利用拉曼-瑞利-米激光雷达对南京北郊雾霾气溶胶进行观测和分析,并和气象预报相比对。2009年12月2日进行了长时间连续的观测实验,分析比较2009年12月2日观测的雾霾激光雷达距离矫正信号和2011年1月10日南京北郊晴空大气边界层气溶胶激光雷达距离矫正信号的区别和特征。实验结果表明：2009年12月2日10：00至19：00观测出现雾霾,激光雷达观测到雾霾出现的时间段和当天南京气象预报相吻合;南京北郊雾霾出现在低空300 m左右,厚度大约为700 m,大气边界层气溶胶出现的高度为1 000 m左右,厚度大约为1 500 m。

介绍了南京北郊大气气溶胶观测及其数据分析结果。利用 Raman-Rayleigh-Mie激光雷达系统对南京北郊气溶胶进行常规观测，并对观测数据进行反演分析。详细分析了米氏散射气溶胶消光系数的反演结果随边界值变化的灵敏度，提出了较为准确的气溶胶边界值的确定方法，由此得到较为准确的气溶胶光学参数。通过与地面观测结果的比较，说明了Raman-Rayleigh-Mie激光雷达的观测结果具有可比性，其边界值的确定及其反演方法在一定程度上可信，可行。