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大气气溶胶卫星遥感反演研究综述【摘要】本文主要围绕大气气溶胶卫星遥感反演研究展开综述。
首先介绍了大气气溶胶卫星遥感技术的原理，包括传感器、数据处理和遥感算法等方面。
然后详细探讨了大气气溶胶卫星遥感反演方法，包括单光谱反演、多光谱反演和激光雷达反演等。
接着总结了大气气溶胶卫星遥感反演结果，并详细介绍了反演结果在气象学、环境监测和气候变化研究中的应用。
最后对大气气溶胶卫星遥感反演研究的进展进行了概述，指出了当前研究存在的问题和未来发展方向。
展望了大气气溶胶卫星遥感反演的未来发展，包括技术创新、应用拓展和国际合作等方面。
通过本文的综述，有望促进大气气溶胶卫星遥感反演研究的深入发展并为相关领域的应用提供支撑。
【关键词】大气气溶胶、卫星遥感、反演、研究综述、技术原理、方法、结果、应用、进展、展望1. 引言1.1 大气气溶胶卫星遥感反演研究综述概述大气气溶胶是指在大气中悬浮的微小颗粒物质，是空气污染的主要成分之一。
气溶胶的数量、大小、成分和分布对大气环境和气候变化具有重要影响。
卫星遥感技术能够全面、连续地监测大气气溶胶，为研究气溶胶的来源、形成机制和影响提供了重要手段。
本文将综述大气气溶胶卫星遥感反演研究的相关内容，包括技术原理、反演方法、反演结果、应用和进展。
通过对卫星遥感数据的获取、处理和分析，可以获取大气气溶胶的空间分布、垂直分布和时空变化规律，为大气环境监测和气候研究提供重要参考。
本文将系统介绍大气气溶胶卫星遥感技术的基本原理，包括遥感器的设计原理、数据获取方式以及数据处理方法。
将探讨不同反演方法在大气气溶胶遥感中的应用，比较各种方法的优缺点，为研究者和决策者提供参考。
通过对大气气溶胶卫星遥感反演结果的分析，可以揭示大气气溶胶的空间分布和变化趋势，为环境保护和气候变化研究提供重要支撑。
结合遥感数据和模型模拟的研究，可以更准确地评估大气气溶胶对气候变化的影响。
本文还将探讨大气气溶胶卫星遥感在大气污染监测、气候变化研究、灾害预警等方面的应用，并展望未来大气气溶胶卫星遥感反演研究的发展方向，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
中国大气气溶胶研究综述Ξ毛节泰 张军华 王美华(北京大学物理学院大气科学系,北京,100871)摘 要 文中综合论述了近20年来中国大气气溶胶研究状况,包括对大气气溶胶的直接采样分析,地面和卫星的遥感,大气气溶胶辐射特性及其气候效应的研究以及沙尘暴的形成、输送及气候效应的研究等。
直接采样分析不仅研究了气溶胶的浓度和粒子谱分布等特性,而且也对其化学组分做了分析,高空气球采样得到了对流层和低平流层的气溶胶样品,并用X能谱电子显微镜进行了分析。
地面遥感和多种卫星资料,包括AVHRR,SV ISSR,TOMS, POLDER等,被用来研究大气气溶胶的辐射特性,并提出了用消光和前向散射相结合和利用天空散射光分布反演粒子谱分布相函数等方法。
开展了有关气溶胶气候效应的数值模拟研究,并对非球形粒子以及吸湿性粒子的作用做了专门的计算。
对沙尘粒子的直接观测为研究其生成条件和输送特性提供了基础数据。
文中对不同的研究方法进行了初步评述,并对气溶胶的研究提出几点建议。
关键词:气溶胶,大气环境,气候变化。
1 引 言 大气气溶胶是由大气介质和混合于其中的固体或液体颗粒物组成的体系。
由于它是由不同相态物体组成,虽然其含量很少,但对大气中发生的许多物理化学过程都有重要的影响。
例如,气溶胶对太阳辐射的吸收和散射会改变地球大气系统的行星反照率,从而影响到地气系统的能量平衡;大气气溶胶还起到云凝结核的作用;大量的气溶胶颗粒有可能使云滴的数密度增加,云滴的平均半径变小,这有可能使云对太阳辐射的反射率增加或使云的维持时间加长,甚至使降水减少。
这些都会影响到地气系统的能量平衡,从而对气候变化有影响。
大气气溶胶有着众多的自然源和人为源,例如火山的喷发,海水的溅沫,地面的扬尘,生物体的燃烧以及人类活动,燃料的使用等过程产生的各种颗粒物。
但由于它在大气中的停留时间较短,其特性随空间和时间都有明显的变化,因此到目前为止,我们尚且还缺少足够的数据来研究大气气溶胶对气候系统的确切影响。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述【摘要】大气气溶胶对气候变化和空气质量具有重要影响，因此大气气溶胶的遥感监测变得至关重要。
本文首先介绍了大气气溶胶的来源和影响，然后详细解析了大气气溶胶卫星遥感技术原理和反演算法，以及反演结果验证的重要性。
接着探讨了大气气溶胶卫星遥感在环境监测中的应用，展示了其在改善空气质量和监测气溶胶分布方面的潜力。
对大气气溶胶卫星遥感的发展前景、研究挑战和意义进行了总结和展望。
本文旨在全面了解大气气溶胶卫星遥感的研究现状和未来发展方向，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
【关键词】大气气溶胶、卫星遥感、反演研究、来源、影响、技术原理、算法、结果验证、环境监测、发展前景、挑战、意义1. 引言1.1 大气气溶胶卫星遥感反演研究综述大气气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒，是大气污染的主要成分之一。
它源自于自然和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业排放等。
大气气溶胶对气候变化、大气光学、空气质量等方面产生重要影响，因此对其进行监测和研究具有重要意义。
随着遥感技术的发展，大气气溶胶卫星遥感成为研究气溶胶的重要手段之一。
通过卫星遥感技术，可以获取全球范围内的大气气溶胶分布情况，为气溶胶研究提供了丰富的数据资源。
大气气溶胶卫星遥感反演研究致力于利用卫星观测数据推导大气气溶胶的物理和化学特性，探索其在大气环境中的变化规律。
本综述将从大气气溶胶的来源和影响、卫星遥感技术原理、反演算法、反演结果验证以及在环境监测中的应用等方面进行综合阐述，同时探讨大气气溶胶卫星遥感的发展前景、研究面临的挑战以及其在环境保护、气候变化研究等方面的意义。
通过对大气气溶胶卫星遥感进行全面总结，旨在推动相关研究的进展，促进大气环境监测和管理水平的提升。
2. 正文2.1 大气气溶胶的来源和影响大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小固体或液体颗粒物质，来源主要包括自然源和人为活动。
自然源方面，火山爆发、森林火灾、沙尘暴等自然现象会释放大量气溶胶物质；人为活动包括工业生产、汽车尾气、生物质燃烧等，都会产生大气气溶胶。
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述引言：气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，由于其具有复杂的化学组成和多样化的来源，对中国的天气、气候和环境都有一定的影响。
本文旨在综述中国境内气溶胶对天气、气候和环境的影响，并探讨其中的机制。
一、气溶胶对天气的影响1. 影响降水：气溶胶物质能够作为云凝结核，影响云滴的形成和降水过程。
其中，大尺度的气溶胶能够增加云滴数量，从而使云中水粒子变小，降水变少。
而小尺度的气溶胶则会促进云滴的增长成为降水。
这种复杂的影响机制导致中国不同地区的气候变化存在差异，其中一些地区的干旱现象加剧。
2. 影响能见度：中国的大城市普遍受到气溶胶的影响，导致空气浑浊，能见度降低。
大量的气溶胶会散射和吸收光线，使得光线无法直接到达观察者，在空气中形成雾霾现象。
二、气溶胶对气候的影响1. 平衡辐射：气溶胶可以散射和吸收太阳辐射，改变大气中的能量分布。
散射气溶胶能够反射太阳辐射，降低地表气温；吸收气溶胶则将辐射转化为热能，升高大气温度。
这种能量分布的改变会影响中国地区的气温、风速和风向等气候要素。
2. 影响云的特性：气溶胶会影响云的性质、数量和分布，从而影响云对太阳辐射的反射和大气的辐射平衡。
气溶胶作为云凝结核，可以促进云滴的形成和增长，导致云饱和水汽增加，间接影响地表和大气的能量平衡。
这种影响也可能导致中国地区的气候变化。
三、气溶胶对环境的影响1. 影响空气质量：大量的气溶胶会导致空气污染，使得中国部分地区的空气质量恶化。
气溶胶中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物等，对人体健康和生态系统都有一定的损害。
2. 影响气候变化：气溶胶对气候的影响也会间接影响中国的气候变化。
随着大气污染的加剧，气溶胶的释放量增加，将对全球气候系统产生重要影响，进一步影响中国的气候。
结论：气溶胶对中国的天气、气候和环境有着复杂的影响机制。
其对天气的影响涉及降水和能见度两方面，对气候的影响涉及热平衡和云特性等方面，而对环境的影响主要表现为空气质量恶化和气候变化的进一步加剧。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述近年来，大气气溶胶成为了全球关注的焦点之一。
大气气溶胶是指大气中悬浮的微小颗粒，它们对大气的辐射传输和化学反应产生影响，对人类健康、能源利用、气候变化等方面造成严重影响。
因此，对大气气溶胶进行遥感反演研究有着重要意义。
本文对大气气溶胶卫星遥感反演研究进行综述。
大气气溶胶卫星遥感反演是指通过对于卫星遥感数据进行处理和分析，以获取大气中气溶胶的分布、浓度、粒径等信息的方法。
目前普遍采用的是基于光学遥感的技术，通过卫星传感器测量大气中的太阳辐射、反射辐射和散射辐射等，利用大气辐射传输模型和气溶胶反射率模型将测量数据反演成大气气溶胶特征参数。
大气气溶胶卫星遥感反演的常用传感器有：国际气象卫星-3 (MTSAT-3) / 日本气象厅(JMA) 的宽频分辨率成像光谱仪 (ARS)，美国国家航空航天局 (NASA) 的地球观测系统(EOS) 的云和地球之间气体卫星 (CALIPSO)，中国科学院南京空气净化研究所气溶胶观测与模拟实验站 (CAREBeijing-Flux) 的主动式气溶胶光学探测仪 (APS)等。
各个卫星传感器的测量精度和遥感反演能力各有差异，需结合目标研究问题来选择合适的卫星和传感器。
大气气溶胶卫星遥感反演研究的主要内容包括气溶胶反射率、气溶胶透过率、气溶胶比温差、气溶胶光学厚度、气溶胶粒径等。
其中，气溶胶反射率是指气溶胶对于太阳辐射和陆地反照率的反射，是气溶胶遥感反演的重点参数。
气溶胶透过率是指气溶胶向地面和大气下方的透过，是气溶胶浓度反演的重要参量。
气溶胶比温差是指气溶胶和大气之间的温度差，是考虑气溶胶光学性质的关键因素。
气溶胶光学厚度是指在垂直于地面方向上，大气中存在的气溶胶颗粒对于入射太阳辐射所产生的响应，可以推导出气溶胶浓度、尺寸和化学组成等重要参数。
气溶胶粒径是指气溶胶颗粒的大小，是气溶胶反演的重要参考指标。
大气气溶胶卫星遥感反演研究可以应用于气溶胶污染监测、气溶胶辐射强迫和云辐射生长等方面。
中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征综述引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，由于其对气候、环境和生态系统等具有重要影响，成为大气环境科学研究的热点之一。
其中的有机碳和元素碳是大气气溶胶中主要的污染物，它们来源广泛、组成复杂，对人类健康和环境产生重要影响。
本文将综述中国大气气溶胶中有机碳和元素碳的污染特征，旨在加深对这两种关键污染物的认识，为相关研究提供参考。
一、有机碳的污染特征1.来源（1）化石燃料燃烧：化石燃料的燃烧是大气中有机碳主要来源之一。
尤其是汽车尾气、工业排放和能源消费等进一步加剧了大气中有机碳的污染。
（2）生物质燃烧：由生物质燃烧产生的有机碳也是大气中的重要来源。
中国农村和某些地区仍然依赖于传统的生物质燃烧方式，这导致了大量的有机碳排放。
（3）化学物质：有机碳还可以通过化学反应生成，如挥发性有机物（VOCs）的氧化和大气二次有机气溶胶的形成。
2.组成有机碳是大气气溶胶中的复杂分子，包括多环芳烃（PAHs）、脂肪酸、醛类、酮类、酯类等。
它们的化学构成和浓度取决于来源和环境条件。
3.影响因素（1）地理位置和季节：中国地域广阔，不同地区的大气中有机碳的来源和组成存在差异。
季节变化也会影响有机碳的浓度和化学组成。
（2）气象条件：气象条件对大气气溶胶的传输和分布有重要影响。
如大气湿度、温度和风向等都会影响有机碳的氧化、沉降和扩散。
（3）人为活动：工业污染、交通排放和生物质燃烧等人为活动对大气中有机碳的贡献不可忽视。
二、元素碳的污染特征1.来源（1）化石燃料燃烧：化石燃料的燃烧是大气中元素碳主要来源之一。
煤烟、柴油排放和工业废气等都可以释放大量元素碳。
（2）生物质燃烧：生物质燃烧同样也会产生元素碳的排放。
例如，农作物秸秆、木材燃烧和焚烧垃圾等都会释放大量元素碳。
2.组成元素碳主要包括黑碳（BC）和有机元素碳（OC）。
黑碳是一种高度吸光的颗粒物，主要与不完全燃烧有关。
大气气溶胶化学特性与形成机制研究一、引言大气气溶胶是指悬浮在大气中的细小颗粒物，其直径一般在数纳米到数十微米之间。
大气气溶胶的主要成分包括无机盐类、有机物、黑碳以及水溶性物质等，其中细粒子的化学成分和特性对大气环境质量、气候变化以及人类健康等都具有重要影响。
二、大气气溶胶的化学特性1. 细粒子的化学成分大气气溶胶的化学成分十分复杂，其中主要包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物质等。
这些物质主要来源于燃烧排放、大气氧化反应以及海洋和地壳的排放等。
2. 大气气溶胶的粒径分布大气气溶胶的粒径分布非常广泛，从几纳米到几十微米不等。
这种粒径分布对大气光学性质、云和雾的发生以及人类健康等都起着重要作用。
3. 大气气溶胶的吸湿特性大气气溶胶在大气中吸湿并形成云滴或气溶胶颗粒，这是大气湿度和云的形成过程中的重要环节。
此外，大气气溶胶的吸湿特性还影响着其在大气中的化学反应和光学性质。
三、大气气溶胶的形成机制1. 直接排放源大气气溶胶的形成最直接的方式就是来自于各种排放源的物质排放，如燃烧排放、工业废气、交通尾气等。
这些排放源的物质经过大气运输和化学反应后会形成气溶胶颗粒。
2. 二次气溶胶的形成二次气溶胶是指在大气中经过一系列复杂的化学反应生成的新生气溶胶。
这些反应包括气相氧化、硫酸盐的水解和颗粒物的恢复等。
二次气溶胶对大气气溶胶的浓度和组成都具有重要影响。
3. 典型气溶胶形成机制大气气溶胶的形成通常包括凝华、涂覆和摄取三个主要过程。
凝华是指气溶胶颗粒在大气中的气体过饱和度条件下发生的物质凝聚。
涂覆是指其他气溶胶颗粒在气溶胶颗粒表面形成涂覆层。
摄取是指气溶胶颗粒通过吸湿和沉积等方式吸附其他气溶胶颗粒或气体。
四、大气气溶胶的环境影响1. 大气质量大气气溶胶的存在对大气质量具有重要影响。
气溶胶颗粒的化学成分和粒径分布会影响大气光学性质，导致光的散射和吸收增强，从而影响能见度和气候。
2. 气候变化大气气溶胶对气候变化的影响主要通过散射和吸收太阳辐射、改变云的形成和属性等方式。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述大气气溶胶是大气环境中的重要组成部分，对大气辐射传输、气候变化、风沙输送等过程产生着重要的影响。
目前，全球大气气溶胶监测手段多样，包括地面监测、飞机监测和遥感卫星监测。
大气气溶胶卫星遥感成为研究大气气溶胶的重要手段。
一、大气气溶胶卫星遥感技术概述大气气溶胶卫星遥感技术是通过利用遥感卫星搭载的传感器获取大气气溶胶的遥感信息，通过数据处理和分析得到大气气溶胶的时空分布和特性参数。
目前在大气气溶胶卫星遥感方面已经有了多项成熟的遥感手段和技术，如光学遥感、微波遥感、红外遥感等。
光学遥感是目前应用最为广泛的大气气溶胶遥感手段之一，其主要原理是通过监测大气气溶胶颗粒对太阳辐射和地表反射光的吸收、散射和透射特性来获取大气气溶胶的光学性质，包括光学厚度、粒径分布、复合折射率等。
而微波遥感则是通过监测大气气溶胶颗粒对微波辐射的散射和吸收特性来获取大气气溶胶的物理和化学特性参数，如水平能见度、气溶胶组分、气溶胶质量浓度等。
红外遥感则是通过监测大气气溶胶发射和吸收红外辐射的能力来获取大气气溶胶的温度、湿度、颗粒浓度等信息。
1. 光学厚度是指大气气溶胶对太阳辐射和地表反射光的吸收、散射和透射能力的综合表征，是衡量大气气溶胶浓度的重要参数。
光学厚度越大，表示大气中的气溶胶浓度越高。
3. 复合折射率是指大气气溶胶颗粒对不同波长光的折射和散射能力的综合表征。
复合折射率的大小和变化对大气气溶胶的光学性质和光学特性有着重要的影响。
4. 水平能见度是指大气中气溶胶颗粒对水平能见度的影响程度。
水平能见度越小，说明大气中的气溶胶颗粒浓度越高，大气浑浊程度越高。
5. 气溶胶组分是指大气中气溶胶颗粒的化学成分和组成结构。
不同的气溶胶组分对大气环境和生态系统产生着不同的影响。
6. 气溶胶质量浓度是指单位体积大气中的气溶胶颗粒的质量。
气溶胶质量浓度的大小和变化对大气环境和人类健康有着重要的影响。
7. 温度、湿度、颗粒浓度是指大气中的气溶胶颗粒的温度、湿度和颗粒浓度的分布情况。
中国大气气溶胶研究综述近年来，随着全球气候变化的影响日益显著，大气气溶胶的研究逐渐成为环境科学领域的热点之一。
气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物质，它们来源于自然和人为的活动，并存在于全球范围内。
气溶胶通过影响太阳辐射的散射和吸收，直接或间接地影响着大气辐射平衡、云微物理和降水形成等过程，进而对全球气候产生重要影响。
中国作为全球人口最多的国家之一，其大气气溶胶研究具有重要意义。
本文将对中国大气气溶胶研究的现状与进展进行综述。
一、气溶胶的来源及成分气溶胶的来源可以分为自然来源和人为来源。
自然来源包括火山喷发、沙尘暴和森林火灾等，而人为来源主要是工业污染、交通排放和农业活动等。
气溶胶的成分主要包括碳质、硫酸盐、硝酸盐、铵盐和灰尘等。
二、气溶胶的测量方法气溶胶的测量方法有多种，常见的方法包括质量浓度、光学测量和化学分析等。
质量浓度法是通过采样后称量气溶胶颗粒质量的方法来估算气溶胶负荷量。
光学测量法利用可见光波段的散射和吸收特性来测量气溶胶1的浓度。
化学分析法则是通过对气溶胶样品进行化学分析以确定其组成和成分。
三、中国大气气溶胶的时空分布特征中国大气气溶胶的时空分布特征受地理环境、气象条件和人类活动等多种因素影响。
总体而言，中国东部地区气溶胶浓度较高，而西部地区相对较低。
夏季，沙尘暴和森林火灾等自然因素导致气溶胶浓度上升；冬季，物质排放和秸秆焚烧等人为因素导致气溶胶浓度升高。
四、气溶胶对气候的影响气溶胶对气候变化的影响是一个复杂的过程。
首先，气溶胶通过散射太阳辐射，减少了太阳辐射到达地表的能量，从而降低了地表温度，形成“反射散射气溶胶直接效应”。
其次，气溶胶中的黑碳颗粒吸收太阳辐射，增加了大气的加热，导致“黑碳直接效应”。
此外，气溶胶还能够作为云凝结核促使云的形成，影响云微物理特性和降水形态，形成“云间接效应”。
五、气溶胶对人体健康的影响大气气溶胶中的细颗粒物（PM2.5）是对人体健康影响最大的成分之一。
第一作者:邹长伟,男,1969年生,博士研究生,主要研究方向为环境污染与控制。
3国家自然科学青年基金资助项目(No.NSFC40205018)。
大气气溶胶含碳物质基本特征综述3邹长伟1黄 虹2曹军骥3(1.南昌大学环境科学与工程学院,江西南昌330029;2.华南师范大学化学与环境学院,广东广州510631;3.中国科学院地球环境研究所,陕西西安710075) 摘要准确界定了气溶胶含碳物质,特别是有机碳和元素碳的基本概念,指出了元素碳与黑碳的异同,总结了有机碳和元素碳的排放源,以及二次有机碳的经验公式。
阐述了有机碳、元素碳对全球气候、大气化学过程及人体健康带来的危害及机理。
归纳了气溶胶中有机碳、元素碳组分的空间分布特征、时间变化特征。
概述了国内气溶胶有机碳、元素碳的研究状况,指出国内相关研究重点和趋势。
关键词大气气溶胶碳气溶胶有机碳元素碳R eview on b asic characteristic of aerosol carbonaceous Zou Changwei 1,H uang Hong 2,Cao J unj i 3.(1.S chool of Envi ronmental S cience and Engineering ,N anchang Universit y ,N anchang J iang x i 330029;2.School of Chemist ry and Envi ronment ,S outh China N ormal Universit y ,Guangz hou Guang dong 510631;3.I nstitute of Earth Envi ron 2ment ,Chinese A cadem y of Sciences ,X i ’an S hanx i 710075)Abstract : Based on the researches of carbonaceous aerosol ,clear conception of the carbonaceous especially ,that of organic carbon (OC )and elemental carbon EC )was offered ,and the difference between EC and black carbon (BC )was recognized ;the main sources of OC and EC were summarized ,and the model of quantification of second OC was given ;the influences of carbonaceous on global climate ,atmospheric chemistry process and human health were indicated ;spatial distribution and temporal variation of carbonaceous were reviewed.Research progress of OC and EC in China were summarized and research trend were prospected.K eyw ords : AerosolCarbonaceousOrganic carbonElemental carbon 近年来国外有关气溶胶中含碳物质的研究论文呈显著增长的趋势,碳气溶胶基本特征研究成为当前国际大气化学研究的热点之一。
大气气溶胶综述大气气溶胶概述：气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。
其分散相为固体或液体小质点，其大小为10-3cm～10-7cm，分散介质为气体。
云、雾、尘埃、未燃尽的燃料产生的烟、气体中的固体粉尘等等都是气溶胶。
大气中悬浮均匀分布的相当数量的固体微粒和液体微粒，如海盐粉粒、灰尘（特别是硅酸盐）、烟尘和有机物等多种物质，所构成的稳定混合物，统称为气溶胶粒子。
气溶胶的消除，主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。
尺度一般说来,半径小于1微米的粒子，大都是由气体到微粒的成核、凝结、凝聚等过程所生成；而较大的粒子，则是由固体和液体的破裂等机械过程所形成。
它们在结构上可以是均相的，也可以是多相的。
已生成的气溶胶在大气中仍然有可能再参加大气的化学反应或物理过程。
液体气溶胶微粒一般呈球形，固体微粒则形状不规则，其半径一般为10-3～102微米。
粒径在10-1～101微米的气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等方面具有重要作用。
小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制，而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。
微粒在大气中沉降的过程中，受的阻力和重力的作用达到平衡时，各种粒子的沉降速度不同。
分类气溶胶按其来源可分为一次气溶胶（以微粒形式直接从发生源进入大气）和二次气溶胶（在大气中由一次污染物转化而生成）两种。
它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源，也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。
按粒径的大小分类：①总悬浮颗粒物(TSP)：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。
D p(粒径)在100μm以下，其中多数在10 μm以下，是分散在大气中的各种粒子的总称。
②飘尘：D p＜10μm能在大气中长期飘浮的悬浮物质，如煤烟、烟气、雾等。
③降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。
在TSP中直径大于30 μm的粒子由于自身的重力作用会很快沉降下来，这部分颗粒物称为降尘。
④可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。
目前国际标准化组织(ISO)建议将其定为D p≤10 μm。
⑤细粒子：其粒径小于2.5 μm，记为：PM2.5按颗粒物成因分:1.分散性气溶胶：指固态或液态物质经粉碎、喷射形成微小粒子分散在大气中形成的气溶胶，如海浪分溅、农药喷洒等。
2.凝聚性气溶胶：由气体或蒸汽遇冷凝聚成液态或固态微粒而形成的气溶胶按颗粒物的物理(凝聚)状态分:1.固态：烟、尘2.液态：雾3.固液混合：霾、烟雾化学成分气溶胶的化学组成十分复杂，它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。
由于来源不同，形成过程也不同，故其成分不一，特别是城市大气受污染源的影响，气溶胶的成分变动较大。
但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定，大体上与地区的土壤成分有关。
大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐，是气溶胶的主要成分之一。
其转化过程尚未完全明白，已知二氧化硫可在均相条件下（在气相中），或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下（在液相或固相表面上）转化成三氧化硫，再与水反应生成硫酸，并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。
硫是气溶胶内最重要的元素，其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况（见大气微量气体）。
气溶胶中硝酸盐和有机物的形成机制，尚待研究。
气溶胶中有铵离子(NH嬃)存在,能与硫酸根离子(SO娺)和硝酸根离子(NO婣)生成铵盐。
至于气溶胶中的有机物,更是许多种类有机物的复杂混合物，其中包括稀烃、烷烃、芳烃、多环芳烃、醛、酮、酸、醌、酯，以及有机氮化物和有机硫化物等。
气溶胶来源于土壤的各种元素（如铕、钠、钾、钡、铷、镧、铈、硅、钐、钛、钍、铝等），其含量在地区之间差别不大；而来源于工业区的各种元素（如氯、钨、银、锰、镉、锌、锑、镍、砷、铬等），就有较大的地区差别。
浓度分布气溶胶的浓度，可以用一定体积中微粒的总质量来表示，基本单位是微克/米，也可以用数密度即单位体积内的粒子数目来表示。
气溶胶的分布特性通常可用其粒子数目(n)、粒子表面积(S)、粒子的体积(V)或质量(m)按粒径大小(D)的分布来描述，一般作dn/d lgD、dS/d lgD和dV/d lgD对lgD的分布图,它们基本上呈正态分布。
对于半径(r)在0.1微米和10微米之间的粒子，一般用容格(Junge)分布来表示，即：n(r)＝Cr式中v近似等于3,C 是正比于粒子浓度的常数。
但是20世纪70年代以来,有人提出三模态大气气溶胶的分布(爱根核模、积聚模和粗粒子模)。
图中还示出它们的粒径范围、主要质量源以及质量的输入或去除的主要过程。
由此可见，爱根核范围的粒子是由高温过程或化学过程产生的蒸汽凝结而成；积聚作用范围的粒子是由核模中的粒子凝聚或通过蒸汽凝结长大而形成，80％以上的大气硫酸盐微粒属于此模；粗粒子则是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成。
细粒子和粗粒子的分界线通常直径为2微米左右。
从对人体呼吸道的危害看来,10微米以上的粒子,常阻留在鼻腔和鼻咽喉部；2～10微米的粒子大部分留在上呼吸道,而2微米以下的粒子随着粒径的减小在肺内滞留的比率增加,0.1微米以下的粒子随着粒径的减小在支气管内附着的比率增加。
半径小于0.1微米的粒子,其数密度随离地面高度的增加而减小，这表明它们来源于地表；但半径0.1～1微米的粒子,其数密度在对流层顶上部随高度逐渐增加,并且在15～20公里附近出现极大值，形成平流层内的气溶胶层，这层气溶胶可能是火山喷出物气体在平流层中经氧化成固体而形成的。
它虽然只占大气中气溶胶总量的百分之几，但对于大气的气温有重要的影响。
通过大气遥感可探测气溶胶粒子的平均谱分布。
特性：由于气溶胶的分散介质是气体，气体的粘度小，分散相与分散介质的密度差很大，质点相碰时极易粘结以及液体质点的挥发，使气溶胶有其独特的规律性。
气溶胶质点有相当大的比表面和表面能，可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行得非常迅速，甚至可以引起爆炸，如磨细的糖、淀粉和煤等。
气溶胶质点能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。
在动力性质方面，其布朗运动非常剧烈，当质点小时具有扩散性质；当质点大时，由于与介质的密度差大，沉降显著。
因介质是气体，这些动力性质与气体分子自由路程有关。
在电学性质方面，气溶胶粒子没有扩散双电层存在，但可以带电，其电荷来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦，所带电荷量不等，且随时间变化；质点既可带正电也可带负电，说明其电性决定于外界条件。
在稳定性方面，气溶胶粒子没有溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层，相碰时即发生聚结，生成大液滴(雾)或聚集体(烟)，此过程进展极其迅速，所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系，但由于布朗运动的存在，也具有一定的相对稳定性。
作用：气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。
它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。
气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。
一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。
研究称气溶胶对全球变暖的“冷却效应”很微弱。
一位挪威科学家表示，他已经估测出了气溶胶到底能对气候产生多大影响。
气溶胶的危害：气溶胶粒子浓度大时可以导致大气能见度的降低，到达地面的太阳关减少，降低地表温度，影响植物的生长。
同时气溶胶能为酸雨的形成提供良好的反应条件，这就促进了酸雨的形成。
气溶胶不仅对能见度和气候有巨大的作用, 而且对人体健康和生活质量也有巨大的影响。
人们在呼吸时吸入的不是纯净的空气而是气溶胶，所以，显而易见，在空气质量不好的地方，如：工业、矿山、被污染的地方的空气对人体都是有害的。
一般而言粒径大于10微米的不能通过呼吸道进入人体，小于0.1微米的可以在呼吸道自由的进出，在0.1～10微米的可以通过呼吸进入呼吸道。
在0.1～4微米的在肺部沉积，在0.1～2.5微米的沉积最多。
气溶胶与全球变暖：散布在大气中的气溶胶微粒对太阳光具有反射效应，进而可以“遮蔽”全球变暖的影响。
而这位挪威科学家的研究项目的目的是要综合运用反应这种“直接气溶胶效应”的各类模型和观测结果，以准确评估这一冷却效应的作用。
据英国广播公司消息，挪威国际气候和环境研究中心的气候科学家冈纳·迈尔（Gunnar Myhre）在《科学》杂志上报告说，他的研究发现冷却效应并不像此前研究预测的那么强烈。
迈尔说，这能清楚地表明到目前为止人类到底给气候带来了多大的改变。
他研究的污染微粒包括硫酸盐等工业气溶胶、燃烧农业废弃物所排放的硝酸盐以及柴油发动机和其它燃烧形式所产生的黑碳（煤烟）。
“气溶胶排放的全球模型显示，温室气体造成的全球变暖有大约10%被它们（气溶胶）的冷却效应消除了。
”参与该项研究的英国气象局气溶胶研究员吉姆·海伍德（Jim Haywood）解释说，“但利用卫星手段探测到的大气气溶胶的含量却表明，冷却效应消除了大约20%（的全球变暖）。
”迈尔协调了两种方法，最终得到了一个更为精确的评估数据——冷却效应接近10%。
这一结果比联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)此前所预测的要弱。
“硫酸盐和有机碳反射太阳辐射，而黑碳在很大程度上却会吸收太阳辐射。
”他解释说。
“模型考虑到了黑碳（排放）增幅多于其它两种气溶胶的情况。
但基于观测的方法却难以将其考虑在内，因为我们只有针对当前状况的观测数据，而且不是在人类活动开始之前的。
这将对以后的气候预测产生影响。
”海伍德说。
不过，气溶胶对气候的影响远不止于此。
气溶胶微粒会改变云层，增加大气中液滴浓度，从而增加云量。
迈尔说，这种“间接气溶胶效应”引起的遮蔽或者冷却作用仍然存在“很多不确定”。
海伍德对此表示同意。
“气溶胶对云量的影响让我们很伤脑筋，”他说，“这给我们的数据采集留下了一个大空白。
”他和英国气象局的同事已经开始研究是否可以利用气溶胶来有意地遏制全球变暖。
在最近的一项研究中，他通过气候模型来预测，利用海盐颗粒增加云层的反照率这种故意使云层变亮的手段将对全球气温产生什么样的影响。
研究小组发现，全球变暖将被延缓多达25年，但他们同时发现，这种方法也会带来很多不利影响。
研究人员说，其中最严重的后果就是，南美地区的降雨量将大幅减少，这很可能会加速亚马逊雨林的枯萎，给这一世界主要碳汇造成损失。
“采用这种方法，你必须非常谨慎地选择云层。
”海伍德说。
迈尔指出，同温室气体相比，气溶胶对气候的影响最终将变得无足轻重。
