本文首先对光化学烟雾的形成及其带来的危害进行了系统检索,并对光化学烟雾对人体,植物以及所引起的一系列社会问题进行了深入分析。光化学烟雾的生成主要受到NOx和VOCs以及气溶胶的影响,通过对NOx和VOCs以及气溶胶对光化学烟雾的形成的影响机制的研究,得出光化学烟雾污染的形成由于受控机制的不同分别属于NOx-sensitive和VOCs-sensitive。针对目前我国的城市空气质量现状,即在交通高峰期空气中的VOCs比较丰富,所以光化学烟雾的形成主要是VOCs-sensitive。为了使模拟的臭氧生成潜在趋势更加接近实测值,提高预测的准确率,所以在光化学烟雾模式模拟方面,本研究对了不同的光化学烟雾模式进行了分析。FARIMA模型对于所得的历史实测数据进行了统计分析,去长相关分析,通过估计其Hurst参数得到了可以很好的预测光化学烟雾污染形成的时间序列,并且获得了丰富的内在信息,通过模拟预测对以往的光化学烟雾产量模式的实际观测值进行了预测,并得到比较好的预测结果。由于光化学烟雾的形成受到诸多因素的影响,而导致光化学烟雾污染形成的要素和结果之间呈复杂的非线性关系,所以为了得到这些复杂因素之间的可以预测的关系,本文采用了基于分形的分形拼贴模型以及N阶迭代累加法对现有的光化学烟雾的实测值进行分形变换,使其变换成为可以用分形理论进行模拟的光化学烟雾总量时序,以此为基础进行后续模拟和预测。模型分析表明,光化学烟雾总量的产生不仅仅受到大气污染物的影响,同时客观其他条件(日照时数,风速,降水等)对其形成的影响也是不可忽略的,同时为光化学烟雾形成机制的理论探讨提供了重要的理论依据。