气溶胶是大气的组成成分,雾则是一种液态的气溶胶,二者自身物理与光学特性会与大气发生反应从而影响人类社会生产生活,所以对二者的分布以及物理特性进行研究是十分必要的。本论文主要针对现存市场上对于二者的探测手段都存在着对被测粒子进行预操作、改变粒子存在真实环境、测量误差大等问题,提出了在真实开放大气环境下气溶胶与雾滴谱分布的探测技术。本论文的主要研究内容如下:首先,对气溶胶谱及雾滴谱分布的常用数学模型进行介绍,重点对三参数伽马分布及其特点进行介绍,根据其特殊数学物理对应关系初步明确了探测反演算法的目标方程组,并且对粒子谱分布的光学及微物理特性进行介绍。其次,在假定雾滴谱与气溶胶粒子谱为伽马分布的基础上,建立了可以直接对谱分布参数进行求解的反演算法方程组,利用前向多角度散射特性与35°散射特性求解谱分布的有效半径,并根据实际谱宽的统计信息得到粒子谱宽度信息,同时利用消光信息对谱分布的浓度进行求解。利用Mie散射对探测光源波长及散射角度进行选择,确定了双波长（355nm、1064nm）下四个散射角度（1°、2°、12°、35°）的散射系数作为被测光学参量,进行了反演算法的编写。然后,针对所编写的反演算法展开仿真验证。分别对雾滴谱、理论气溶胶分布以及实测气溶胶谱进行了数值仿真验证。结果表明,对于雾滴谱分布的重现效果较好,反演曲线相关性系数大于0.9,微物理参量相对误差可控制在15%以下。对理论气溶胶分布的反演效果较好,超过80%的谱分布相对误差可以控制在25%以下;对于实测气溶胶分布的反演结果显示相关系数可以达到0.9以上。对算法的抗噪性与复折射率影响展开讨论,结果显示算法的抗噪性良好且受复折射率改变影响较小。最后,设计了气溶胶及雾滴谱的探测系统,在实验室内搭建了实验系统。利用所搭建的探测系统对实验室内气溶胶与雾化器生成雾滴谱进行探测,探测结果与原始谱分布最优相关系数达到了 0.9,证明所提出的开放环境下利用双波长结合四角度信息对谱分布进行探测的方法是行之有效的。