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针对陆地上空气溶胶卫星遥感这个富有挑战性的国际前沿研究问题，从偏振信息独有的优势和潜力出发，以新一代多光谱、多角度偏振探测卫星PARASOL(Polarization& Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled withObservations from a Lidar)资料为基础，结合地面AERONET(AErosol ROboticNETwork)观测资料，利用矢量辐射传输模式和地表偏振反射模式，研究了北京地区对流层气溶胶的光学特性。主要研究结果如下：
1.利用地基AERONET/PHOTONS观测网提供的气溶胶Level2.0产品，分析了2001年～2005年北京地区气溶胶光学特性的季节、年变化。由于局地污染排放和春季中国西北部及蒙古沙漠沙尘输送的共同影响，北京地区上空的气溶胶是污染细粒子模态与沙尘粗粒子模态的复杂混合，细粒子截断半径约为0.3μm。北京有着较高的气溶胶光学厚度τα和相对小的(A)ngstr(o)m指数，年平均τα440高达0.70，年平均(A)ngstr(o)m指数α440865约为1.2。
2.用改进后的矢量辐射传输模式分析研究了大气顶(TOA)总反射率和偏振反射率对气溶胶各种微物理特征和地表反照率的敏感性。在相同的粒子有效半径和有效方差情况下，大气顶的归一化反射率和归一化偏振反射率对粒子尺度分布的具体表达形式不敏感。此外，大气顶的归一化偏振反射率对地表反照率的变化也不敏感。多光谱、多角度偏振观测可以区分气溶胶粒子的粗细模态，这样有助于气溶胶模型的确立。
3.以北京和香河两个测站为例，分析了两种典型天气条件下(细粒子污染和沙尘暴)PARASOL卫星观测的总反射率和偏振反射率、地表偏振反射率等信息。与模式计算的结果一致，沙尘暴事件时卫星观测的TOA的偏振反射率要比细粒子污染时的小很多。用地基AERONET/PHOTONS观测资料验证了PARASOL卫星的气溶胶业务产品，结果表明卫星的气溶胶业务产品可以很好地表征半径r≤O.3μm的主要来自人为排放的细粒子气溶胶贡献。
4.用PARASOL多角度偏振辐射资料反演了几个典型天气条件下(晴空、轻霾、沙尘暴和重污染)北京、香河两个测站的气溶胶光学厚度τ670nm、τ865nm，(a)ngstr(o)m指数670_865和有效半径reff(670nm)、reff(865nm)。与PARASOL业务反演产品相比，本文反演的结果更接近于地基AERONET/PHOTONS的结果，在一定程度上反映了粗粒子气溶胶的贡献。