大气气溶胶光学厚度与谱分布是表征气溶胶光学参数的基本物理量，是辐射气候效应研究的关键因子，也是卫星遥感大气订正的重要参数。大气气溶胶粒子通过对电磁波的吸收和散射，可以从紫外、可见、近红外到红外波段内对辐射传输产生作用。因此，在大气光学、气象与气候、环境变化等领域，大气气溶胶都是重要的研究对象。测量气溶胶参数广泛使用的方法主要也是借助于气溶胶粒子的光学特性，目前在地基大气气溶胶光学特性遥感方面，太阳光度计是应用较多也是最为可靠的一种测量方法；而卫星探测可以实时、大面积地获取大气气溶胶光学特性的二维空间分布，特别是对于海洋上空的气溶胶测量具有不可比拟的优势。本文对大气气溶胶光学厚度与Junge谱指数光学遥感进行了研究。主要内容如下：　　 第一章阐述了大气气溶胶的光学性质与在大气过程中的作用以及整层大气气溶胶的地、空基测量。　　 第二章介绍了太阳光度计测量大气气溶胶光学参数与可降水量的原理和方法；对北京地区夏、冬季测量数据进行了分析处理，反演出大气气溶胶光学厚度、Angstrom波长指数与浑浊度系数以及整层大气可降水量。提出了消光测量反演分层大气消光系数的方法，并对实际测量数据进行了处理，得出了合理的结果，为地基消光测量拓展了应用与研究空间。　　 第三章提出基于多波段大气气溶胶光学厚度确定气溶胶模型的方法。实际大气气溶胶模型的测定是一个十分复杂的工作，利用测量的多波长气溶胶光学厚度，按照上述方法确定实际大气气溶胶符合哪种标准辐射大气气溶胶模型，可以避免经验选择的不可靠性，减小辐射传输计算或卫星遥感大气订正的误差。尽管使用该方法确定的大气气溶胶模型可能与真实大气有一定的差异，但是可以给出现有的哪种气溶胶模型与真实大气最接近，这对于象大气辐射传输计算与卫星大气订正等计算中气溶胶模型的选择可以提供更可靠的数值依据。将该算法用于北京南郊与合肥西郊测量的太阳光度计数据，结果显示大气气溶胶分别符合城市型与大陆型气溶胶模型。　　 第四章通过数值模拟本文发现Junge分布的气溶胶模型在一定的参数下，可以跟标准辐射大气气溶胶模型光学厚度之间保持很好的一致性；这个结果为用Junge谱分布近似实际大气气溶胶谱分布计算气溶胶总含量提供了一个依据。　　 第四章提出了一个利用两通道近红外卫星数据同时反演海洋上空气溶胶光学厚度与Junge谱指数的迭代算法。用Junge谱分布近似实际大气气溶胶模型进行卫星遥感可以避免气溶胶模型选择的不确定性，同时每一象元尺度上都可得出一个Junge谱指数，也避免了一幅遥感图像或图像的一部分为相同谱分布的假定。数值模拟显示：如果实际大气气溶胶为Junge谱分布，则反演的谱指数与气溶胶光学厚度的相对误差都在5％以内。如果实际大气气溶胶为对数正态分布组分形成的气溶胶模型，则可以得到等效的Junge谱指数，而反演气溶胶光学厚度的相对误差为百分之几。将该算法用于我国东南沿海地区2001与2002年的实际卫星数据，并统计出季节平均值，得到了合理的结果。