目前,星载激光雷达已成为气溶胶探测强有力的工具,相比传统的探测方式,它的探测范围更广,具有较高的垂直分辨率和测量精度,能在包括海洋和陆地上空等全球范围内快速、实时和长期地进行大气气溶胶光学特性和形态特征的探测。CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)卫星上搭载的CALIOP (Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization)正交极化云-气溶胶激光雷达能够对大气气溶胶的垂直分布进行观测,通过长期系统的观测资料获得大气气溶胶垂直分布的季节变化特征,为大气气溶胶气候效应模拟提供基础数据,这对于推动气溶胶辐射效应的研究乃至气候变化的研究具有积极的意义。本论文利用2006年6月13日至2013年12月31日CALIOP途径华北地区(34.00°N-41.00°N,114.00°E-120.00°E)的资料、Aerosol Robotic Network (AERONET)气溶胶观测网资料、地面常规气象观测资料和Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT)模式分析了华北地区大气气溶胶光学特性的垂直分布情况,统计分析了华北地区大气气溶胶衰减后向散射系数、退偏比和色比的年平均分布特征及其季节变化特征,同时对典型霾污染过程中气溶胶的的衰减后向散射系数、退偏比、色比等光学参数的垂直分布进行了研究。主要研究结果如下：(1)2010～2013年,4～8km高度范围内衰减后向散射系数均值继续呈减小的趋势,而0～4km高度范围内衰减后向散射系数均值呈增长趋势。说明2010年以后近地面层(0～2km)气溶胶散射作用逐渐增强,高层(4～8km)气溶胶散射作用逐渐降低,这与近些年霾天气(颗粒物主要聚集在近地层)日趋增加,沙尘天气(沙尘气溶胶层经常存在于4～8km的范围)日趋减少现象相吻合。(2)2006年～2013年,冬季0～4km高度范围内衰减后向散射系数均值最大,近地面层气溶胶散射作用最大,这与华北地区地面冬季取暖燃烧排放增加有关。春、秋两季4-8km高度范围内衰减后向散射系数均值较大；夏季0～8km各高度范围内衰减后向散射系数均最小。说明春、秋季节的气溶胶散射贡献主要来自4～8km的对流层上部大气。春季对流层上部的高后向散射系数与华北地区春季频发的沙尘天气有关；秋季对流层上部的高后向散射系数与华北收获季节的生物质燃烧有关。(3)2008年以后,2～8km范围内各高度层的退偏比均值逐年减小,这说明规则的球形气溶胶粒子在近几年有所增加。0～4km范围的低层大气,2009年后色比均值缓慢增加。而6～8km范围内的色比均值从2008年后一直都是减小的。说明2008年后对流层上部大气(4～8km)气溶胶粒子的尺度在减小,这也与近几年沙尘天气减少,霾天数增加的现象是一致的。(4)0～8km各个高度范围内的退偏比和色比均值春季最大,夏季最小。且退偏比随着高度的增加而增加。再次说明春季华北受沙尘天气影响,不规则的粗粒子气溶胶最多。夏、冬季节近地面层(0-2km)退偏比和色比均值略大于2-4km高度层的。夏、冬两季近地面主要以人为活动排放的气溶胶为主,冬季除了汽车尾气排放和工业排放外,还有取暖增加的排放。近地面层易受人为活动影响混合一些不规则性气溶胶。(5)2013年华北地区的三次中重度霾过程,气溶胶粒子主要分布在低层大气,2km以下气溶胶散射作用最强,532nm总衰减后向散射系数曾一度达到0.0045km-1sr-1,退偏比>20%,色比极大值>0.8,这说明2013年1月华北地区霾天气时大气气溶胶粒子在低层聚集,且有大量不规则粗粒子存在。(6)AERONET气溶胶产品和]HYSPLIT模式模拟的结果都显示华北地区的这三次霾天气污染不仅有以人为源为主的细粒子气溶胶,同时还伴随着粗粒子气溶胶。远程沙尘气溶胶输送影响了霾天气时大气气溶胶的组成。