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本研究在小粒子光散射和吸收以及辐射传输理论的基础上，对影响辐射气候效应、激光大气传输、光学遥感、大气辐射订正、环境光学监测和技术、目标探测和识别等广泛应用的大气气溶胶光学特性进行了综合测量和统计特征分析。取得的主要研究结果如下：
⑴综合利用前向散射能见度仪、空气动力学粒子计数器、积分浊度计和太阳辐射计，对合肥和东南沿海典型地区的大气气溶胶光学特性：散射系数、消光系数、后向散射比、不对称因子、单次散射反照率、整层气溶胶光学厚度等光学参量，进行了系统的测量分析，获得了这两个地区特定时空的大气气溶胶光学特性的初步统计特征，为有关光学工程应用提供了科学依据。
⑵联合近地面的气溶胶消光系数和整层大气气溶胶光学厚度，建立了确定多波长大气气溶胶标高的方法，在东南沿海典型地区进行了可见光波段400、440、532、550和690nm的气溶胶标高的测量分析，获得了初步的统计特征。
⑶提出了一种使用空气动力学粒子计数器测得的气溶胶数密度谱和积分浊度计测得气溶胶的总散射系数，确定大气气溶胶复折射指数的方法，并在合肥地区以及东南沿海典型地区的大气光学特性测量实验中获得了应用。
⑷对处于湍流场中的气溶胶浓度场起伏对光波的影响进行了初步的尝试性研究，分析了气溶胶粒子与湍流的相互作用，建立了适当的数学模型，导出了有限空间气溶胶浓度场的一般性方程，探索了可能存在的一般性规律，为分析混沌和湍流混合大气中的光传播问题提供了一种可能的分析手段。