为了探究京津冀本底浓度地区NO2这一重要空气污染物的变化特征, 采用多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)在上甸子区域大气本底站开展了太阳散射光谱观测以及NO2柱浓度反演研究。 在NO2的405～430nm特征谱段进行了定量光谱解析, 并通过几何近似法计算了2009年7～9月NO2对流层垂直柱浓度(VCDtrop)。 观测期间NO2 VCDtrop平均值和最大值分别为5.43×1015和7.15×1016 molec·cm-2。 NO2 VCDtrop日均值浓度水平较低, 但总体上有上升趋势。 NO2 VCDtrop变化过程与风速风向关系密切: 西南风时风速越小NO2 VCDtrop越低, 东北风对NO2 VCDtrop有扩散稀释作用。 NO2 VCDtrop日变化形态总体上呈现为中午时段低、 早晚较高的特征, 并且傍晚峰值比早间峰值略高。 上甸子站NO2 VCDtrop浓度水平和日变化幅度相比北京城区同期观测结果明显偏小。 NO2 VCDtrop变化特征与河北香河和固城等污染相对较轻站点观测到的变化特征相一致。 总之, MAX-DOAS能够有效监测区域本底大气的NO2 VCDtrop, 其变化特征与工业和交通排放、 大气光化学过程、 大气传输等复杂因素有关, 还需积累更多数据和深入研究。

提出了利用激光雷达区分不同类型气溶胶的新方法。建立了包含背景气溶胶和云两种不同类型气溶胶光学参数（后向散射系数、消光系数）的两个激光雷达方程，并推导计算其解的表达式。反演出两种不同类别气溶胶的光学参数，以此区分背景气溶胶和云。根据两种不同气溶胶的光学参数与两种不同消光后向散射比（Saer1,Saer2）模拟激光雷达回波信号，并用该新方法反演得到两不同类别气溶胶的光学参数。反演结果与不同类型气溶胶的模拟参数一致。用该方法区分激光雷达同时探测到的大气背景气溶胶和云。模拟和测量结果都证实了该方法对不同类型气溶胶进行分类的可行性。

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。