利用拉曼激光雷达系统测量了合肥西郊低对流层(2 km以下)大气二氧化碳浓度的垂直分布，并对获得的数据进行系统定标和滑动平均处理，反演出大气二氧化碳的垂直浓度廓线。对2014年7月到2015年12月激光雷达观测数据进行反演和统计分析，初步得到了合肥地区低对流层大气二氧化碳垂直浓度廓线的变化规律。结果表明:1) 低对流层大气二氧化碳浓度垂直分布随高度增加而减小，在近地面150 m以下浓度较高，变化较剧烈，300 m以上大气二氧化碳的浓度廓线趋于平稳；2) 低对流层大气二氧化碳垂直浓度廓线呈明显的季节性分布特征，夏季廓线的整体浓度最小，冬季廓线的整体浓度最大；3) 低对流层大气二氧化碳垂直分布与月份有一定的相关性，整体廓线约以每年2×10-6增长。通过实验发现，二氧化碳垂直浓度随着高度增加非单调递减，在大约300~700 m高度区间存在二氧化碳富集区，随着天空渐渐变亮，此区间大气二氧化碳浓度有减小的趋势。

利用紫外差分吸收(DIAL)激光雷达对北京南郊对流层低层臭氧垂直分布进行了测量, 将探测结果与探空气球同时测量的结果进行了对比, 取得了较为一致的分布趋势。选择北京南郊地区晴好天气探测的结果进行了统计分析, 结果表明：近地面层内随高度增加, 臭氧体积混合比逐渐减小; 距地面0.5~1.5 km内平均臭氧体积混合比具有明显的日变化趋势, 最大值出现在午后14点左右, 相对太阳辐射最强时刻具有明显的滞后性; 日平均最大体积混合比低于4×10-8, 体积混合比起伏小于±3.2×10-9。

介绍了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制成功的我国第一台测量低对流层大气CO2时空分布的拉曼激光雷达系统，选用波长355 nm的紫外激光作为光源，利用光子计数卡双通道采集大气中N2和CO2的拉曼后向散射信号。详细分析了拉曼激光雷达系统的定标方法，提出采用Li7500型H2O/CO2分析仪与拉曼激光雷达系统进行对比与标定，结果显示激光雷达与CO2分析仪数据变化趋势一致性较好，激光雷达具有很高的探测灵敏度与准确性，通过线性拟合水平方向标定误差小于0.2%，垂直方向小于1.4%。由标定关系反演出大气中CO2的时空分布，给出了合肥西郊低对流层大气CO2水平方向0~2.0 km与垂直方向0~2.5 km分布的典型测量结果。