针对量子通信性能参数在大气环境影响下发生的变化,本研究将大气自由空间作为信道传输环境,选取雾、海洋气溶胶、卷云作为影响因素,建立每个影响因素的粒子分布模型,并分析计算每个影响因素的散射消光特性;结合量子通信中量子态的变化研究影响因素对量子信道各项性能的影响,为量子通信的顺利进行提供理论参考。雾天是常见的一种天气,在浓雾天进行通信会受到较大的影响。为了研究雾对自由空间量子通信的影响,根据雾滴谱分布函数和消光系数,研究了雾的能见度及传输距离对链路衰减、量子通信信道容量、信道保真度及信道误码率的影响,并进行仿真实验,分析实验结果。在进行通信时,应根据雾的能见度来调整通信系统的各项参数来保证通信的顺利进行。海洋气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,为了研究海洋气溶胶对量子通信的影响,根据海洋气溶胶粒子的谱分布以及消光系数,分析了海洋气溶胶粒子浓度、传输距离与链路衰减之间的定量关系,研究了粒子浓度、传输距离与信道容量、信道保真度及信道误码率之间的关系并进行仿真实验,分析实验结果。实际进行量子通信时,应根据海洋气溶胶粒子的浓度调整各项性能参数以保证通信的正常进行。卷云对量子通信光信号的传输有极大的影响,根据卷云特性建立卷云冰晶粒子分布模型,研究卷云的消光特性,并根据卷云散射特性,分析了卷云冰水含量、传输距离与链路消光特性、信道容量、信道纠缠度衰减的定量关系,研究了噪声影响下隐形传态保真度的变化,并进行了仿真实验,分析实验结果。在进行量子通信时,需考虑卷云的影响,根据卷云的变化调整各项性能的各项参数,以保证高质量通信。