利用MODIS二级云产品和大气产品资料，采用通用大气辐射传输软件模拟计算了水云存在的情况下8.55 μm、11.03 μm和12.02 μm波段水云大气顶亮温，并对三波段的MODIS云顶观测亮温和模拟计算的亮温进行了对比分析.结果表明：利用MODIS卫星观测云参量、大气参量和空间几何参量，结合通用大气辐射传输软件模拟计算的亮温和MODIS云顶亮温分布基本一致，亮温差较小，主要分布在－10 K~10 K附近.模拟计算的三个通道亮温差BTD(8.55~11.03 μm)和BTD(11.03~12.02 μm)的变化符合水云的情况.

高层大气长波红外背景辐射特性是目标识别和红外辐射特性测量的重要研究课题。根据NRLMSIS-00大气经验模型，分析 了高层大气温度和气体浓度对红外辐射的影响。利用高层大气辐射传输模式SHARC，在6 ～ 15 m波段对不同观测位置和大气模式条件下的 高层大气背景辐射进行了数值计算和理论分析。结果表明，高层大气长波红外辐射会随临边切线高度的增加而减弱，随倾斜观测天顶角的增加而增 强，随太阳天顶角的增加而减弱。曙暮光和极光对高层大气长波红外辐射具有重要的增强作用，而且高层大气长波红外辐射存在纬度和季节变化特 性。高层大气环境对长波红外背景辐射的影响分析结果可供空间目标探测和卫星红外遥感等工程参考。

利用通用大气辐射传输（CART）软件模拟计算了0.4~2.5 μm波段卷云大气反射率，分析了卷云大气的反射率随波长、光学厚度、有效尺度、卷云高度和地表类型变化情况，并模拟计算了0.55，1.38，2.75 μm波段卷云大气反射率间关系。结果表明，可见光到近红外波段，卷云大气反射率随卷云光学厚度的增大而增大。 可见光波段，卷云大气反射率随卷云粒子有效尺度变化很小；近红外波段，卷云大气的反射率随卷云粒子有效尺度增大而减小；近红外大气强吸收波段，卷云大气的反射率随卷云高度的增大而增大。大气窗口区卷云大气的反射率随地表类型的变化有显著的变化。通过0.55 μm和2.75 μm波段，1.38 μm和2.75 μm波段的卷云大气反射率间关系可以反演卷云光学厚度和有效尺度。

为了快速计算水汽强吸收带光学透过率,采用相关k分布的方法,对它们在计算水汽强吸收带大气透过率中的应用进行了理论分析和实验验证,设计并开发了相应的计算程序,分别用6种大气模式进行检验,取得了较好的实验数据。并对相关k分布法中求积网格点的选取、非均匀大气吸收系数的插值作了讨论。结果表明,相关k分布法用于宽带强吸收大气透过率计算具有精度高、速度快的优点。这一结果对于将相关k分布法快速高效地用于实际应用是有帮助的。

建立了一种根据实测的气溶胶尺度谱分布(Junge指数)、地面能见度、相对湿度和气溶胶衰减廓线计算空间任意两点的气溶胶衰减计算模式,光谱波段范围覆盖了从可见光到远红外(1~25 000 cm-1)。利用该气溶胶模式及国际上流行软件MODTRAN中的气溶胶模式同时和光栅太阳辐射计(pgs100)实测气溶胶衰减进行了对比,这种模式与MODTRAN相比,因考虑了气溶胶的实际尺度谱分布和高度分布,计算结果更接近实测值。利用所建立的气溶胶模式还分析了气溶胶衰减受各参数的影响,结果表明:气溶胶衰减受各参数影响较大,说明实测气溶胶参数在计算气溶胶衰减中起重要作用。将此气溶胶模式嵌入到我们自己研制的通用大气辐射传输软件CART中进行大气透过率和大气辐射传输的计算,有助于提高计算精度和增强功能。

利用T矩阵方法研究卷云中圆柱状粒子取向比对散射特性的影响, 计算了在小尺度范围内圆柱状冰晶粒子的散射特征量如散射相函数、消光效率因子、不对称因子及单次散射反照率, 并将计算结果与等表面积、等体积及等效体积与投影面积比三种情况下的球形粒子的相应值进行了对比。结果表明：体积与投影面积比等效最接近真实值; 取向比对不同尺度柱状粒子散射特性的影响存在相似性且有必要加以考虑; 此外, 发现等表面积、不同取向比粒子的散射相函数有一交点\.

根据合肥站四年整层大气水汽含量和地面水汽密度ρ0的晴天观测资料，统计分析了该地区大气水汽标高H的变化特征。结果表明：H的年变化特征为夏季最大，冬季最小，春、秋季节相差很小；季节平均水汽标高值和季节平均地面气温呈高度正相关；各个季节水汽标高的日变化特征均为双谷型，最大值出现在下午16∶00左右，两个低谷分别出现在上午08∶00和夜间20∶00左右；上午06∶00至下午16∶00，H的时平均值与对应ρ0的时平均值呈高度负相关。

为了给激光测距、激光对大气的探测等实际工程应用提供理论依据，采用逐线积分方法计算大气分子吸收，结合离散纵标法，并耦合卷云的单次散射特性，对由实心六棱柱状冰晶粒子组成的卷云在波长为1．064μm时的散射特性和辐射特性进行了理论分析，得到了该波长上激光在卷云中传输时的反射率随入射光源的位置、观测器的位置以及卷云参量(云光学厚度、粒子尺度等)的关系。结果表明，卷云在1．064μm附近对激光的主要影响是散射，吸收在消光中占了很小的部分；其次，卷云的散射明显改变了光辐射的空间分布，散射的方向变化主要由卷云的散射相函数以及光线入射角度和观测角度决定。这一结果对实际工程应用(比如激光测距、激光对大气的探测等)是有帮助的。

针对大气气溶胶质量浓度的测量在城市污染监测中的重要性，提出了利用双角度光学粒子计数器测量大气气溶胶质量浓度的方法，该方法利用气溶胶粒子体积谱和密度来计算气溶胶质量浓度，可以对不同粒径范围的气溶胶质量浓度进行计算，最后采用2004年9月和2007年11月在北京测量的数据对计算的PM₁₀和PM_2．5进行验证，证明此方法是可行的。该方法对使用光学方法测量气溶胶质量浓度具有参考意义。

根据SKYNET合肥站三年期间无云晴天4～50μm波段地表向上长波辐射R_lu和大气逆辐射R_ld的观测资料，定量分析了大气逆辐射对草地下垫面地表温度的影响。结果表明：大气逆辐射对地表温度日平均值的影响程度在夏季最大、秋季次之、冬季最小，当地表比辐射率ε=0．98时，地表视温度与地表温度日平均差值全年在0．96～1．41K之间，7、8月份在1．3K以上；任何季节，大气逆辐射对地表温度日分布的影响幅值均在夜间大、白天小、中午前后最小，冬季影响最为显著，地表视温度与地表温度的差值T_*－T_s均具有“V”型日分布特征；长波辐射比R_ld／R_lu越大，大气逆辐射对地表温度的影响程度越大，得出了T_*－T_s与长波辐射比以及地表比辐射率之间的定量统计关系。