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大气气溶胶是指固体或液体微粒悬浮于大气中形成的分散体系，是大气中极其重要的组成部分。气溶胶的辐射效应影响了地-气系统辐射收支平衡，引起了气候变化。气溶胶含量与人类的健康息息相关，由于工业污染、沙尘暴等因素的影响，大气中气溶胶粒子明显增多，故气溶胶的探测具有十分重要的意义。 对流层以下高空间分辨率的气溶胶参数数据较少。其一是因为直接探测仪器不具备空间分辨能力，其二是遥感仪器如单端气溶胶激光雷达在近地面盲区无数据、过渡区数据精度不高,气溶胶探空实验数据可靠且具有空间分辨能力，但放球成本相对昂贵，不能做到连续观测。CCD激光雷达技术是激光雷达大气探测领域的一个前沿的研究课题。为此，我们自行设计了无盲区、高空间分辨率的CCD激光雷达，在近地面分辨率达0.032m/pixel，有效地反演出地面能见度、气溶胶散射相函数与边界层内的气溶胶消光系数廓线。 本论文分为三部分。 第一部分为综述，主要叙述了大气气溶胶的类型、物理性质与光学特性，以及气溶胶各参数的探测手段与技术，同时介绍了国内外CCD激光雷达的研究现状和发展趋势。 第二部分研究了锐角散射CCD激光雷达系统，并进行了大气能见度和气溶胶散射相函数的测量与对比验证。首先，叙述了气溶胶角散射理论，推导了探测大气能见度及气溶胶散射相函数的CCD激光雷达方程。其次，分析了CCD激光雷达的发射端与接收端的技术参数，设计了以半导体激光器为发射光源、CCD为探测器的CCD激光雷达系统。再次，提出了CCD激光雷达测量大气能见度与散射相函数的数据处理方法。并将得到的相函数和能见度的结果分别与POM天空辐射计和Belfort能见度仪器得到的观测结果进行了对比，结果对比一致性较好。最后对测量的误差进行了较详细的分析。 第三部分研究了钝角散射CCD激光雷达系统，并进行了气溶胶垂直廓线的测量与对比验证。首先，根据角散射理论推导了大气气溶胶钝角散射激光雷达方程。其次，设计了以高功率脉冲激光器为发射端、CCD配置广角镜头作为接收端的钝角散射CCD激光雷达系统。再次，提出使用多CCD方式测量实际大气中的气溶胶散射相函数的方法。接下来在CCD激光雷达实测散射相函数的基础上，测量和反演了气溶胶垂直消光系数廓线，并将得到的消光系数值与合肥大气辐射观测站的双波长偏振米散射激光雷达(DWPL)的观测结果进行了对比，结果显示两者变化趋势相同。最后对反演结果的不确定性进行了分析和讨论。 本文最后对研究内容的总结及创新点进行了总结，并指出不足之处，且对CCD激光雷达的前景进行了展望。