气溶胶对整个地气系统能量收支平衡、全球气候变化、区域大气环境以及人体健康具有不容忽视的作用。受限于气溶胶成分的复杂性、时空分布的不均匀性以及对气溶胶与云相互作用的认识不完全性等诸多因素,气溶胶成为地-气交互过程中最不确定与最亟待解决的气候变化因子之一。改革开放以来,长江流域工业化与城市化活动频繁,使该地区成为全球主要的人为气溶胶排放地之一,引发了严重的空气污染问题。因此,积极开展长江流域气溶胶光学-辐射特性的时空变化特征研究,深入分析其对人类活动的响应机制,具有重要的科学意义与应用价值。本文首先以CE318 AOD实测数据为标准,对Aqua–MODIS C6、VIIRS＿EDR及MERRA-2气溶胶卫星遥感产品进行了精度评估;其次利用MERRA-2、DTB10K及DB10K卫星遥感产品,综合分析了1980年-2016年长江流域不同成分气溶胶光学特性的时空变化特征;然后通过CERES与MERRA-2辐射产品,定量估算了晴空条件下长江流域1980年-2016年整层大气的气溶胶短波直接辐射强迫效应（ADRE）;最后基于多元线性回归模型、地理加权回归模型以及改进后的STIRPAT模型,从人为源排放、社会经济发展、土地利用变化、城市形态以及气象条件等角度出发,深入探究了长江流域1980年-2016年人类活动对气溶胶光学-辐射效应的影响机制。主要的研究内容如下:（1）基于CE318 AOD实测数据,从不同质量等级、不同季节、不同区域三个层次,对Aqua–MODIS C6（包括DT3K、DT10K、DB10K和DTB10K）、VIIRS＿EDR及MERRA-2气溶胶卫星遥感产品进行了精度评估与误差分析。研究发现:气溶胶卫星遥感产品质量等级越高,产品精度越高。高质量（QF=3）的DT3K和DT10K产品易于在春夏季节高估AOD,其高估率分别为23%和15%;相反地,高质量的DB10K产品易于在春夏季节低估AOD,其低估率约为12%。与Aqua–MODIS C6产品相比,高质量的VIIRS＿EDR气溶胶产品与地基实测数据的相关性较差（R=0.73）,并且易于在夏季（冬季）高估（低估）AOD。MERRA-2产品在全年范围内易于低估AOD,低估率约为13%。高质量的DTB10K产品与地基实测数据匹配最好,具体表现为拥有较高的反演精度（R=0.85、within EE%=55%及RMB=1.10）与较广的覆盖范围。（2）利用MERRA-2、DTB10K及DB10K产品,综合分析了1980年-2016年长江流域不同成分的气溶胶光学厚度（AOD）、?ngstr?m波长指数（AE）与单次散射反照率（SSA）的时空变化特征。结果表明:长江流域区域平均的AOD约为0.36,高值聚集在夏季（0.425）和春季（0.393）的长三角、华中以及四川盆地地区,低值聚集在冬季（0.326）与秋季（0.291）的长江源头区,这与区域气象条件的季节变化密切相关。长江中下游地区的AOD呈现显著的长期变化趋势（P<0.05）,即1980年-1999年AOD轻微增长(0.0025 year-1),2000年-2008年AOD显著增长(0.0201 year-1),2009年-2016年AOD显著下降(-0.0185 year-1)。MERRA-2、Terra和Aqua传感器的观测结果均表明,长江流域AOD快速增长的趋势在2008年左右得到有效遏制,该现象与中国政府近年来实施的一系列节能减排措施密切相关。长江流域的AE均大于0.7,且有53.31%的AE大于1.3,表明长江流域的气溶胶以细粒子为主。长江流域地区的AE季节变化显著,春季以AE小于1.3的粗粒子为主;夏季随着AOD的增大,AE大于1.3的细粒子逐渐增多;秋季虽然AOD有所降低,但是AE大于1.3的细粒子仍然占据主导地位;冬季伴随着AOD的逐渐降低,AE小于1.3的粗粒子开始增多。长江流域SSA的空间差异较小,且长期变化趋势不显著（P=0.38）。（3）利用CERES与MERRA-2辐射产品,定量估算了晴空条件下长江流域1980年-2016年大气层顶(ADRETOA)、地表(ADRESFC)以及大气层中(ADREATM)的气溶胶短波直接辐射强迫效应,深入分析了ADRETOA、ADRESFC及ADREATM的时空变化特征,并进一步探索了大气层顶瞬时气溶胶直接辐射强迫（IADRE）的不确定性来源。结果表明:晴空条件下长江流域气溶胶对大气层顶及地表（大气层中）产生冷却（增温）效应。在长江源头区,ADRETOA(>4 Wm-2)、ADRESFC(>-10 Wm-2)及ADREATM(<6 Wm-2)均较小,且季节变化不显著;在长江中下游地区,ADRETOA(<-10 Wm-2)、ADRESFC(<-20 Wm-2)及ADREATM(>14Wm-2)均较高,且季节变化显著。气溶胶对大气层顶及地表的冷却效应和对大气层中的增温效应,在2000年-2008年显著加强,其年平均增长率分别为-0.3744Wm-2 year-1(ADRETOA)、-0.5652 Wm-2 year-1(ADRESFC)和0.2935Wm-2 year-1(ADREATM);而在2009年-2016年显著下降,其年平均下降率分别为0.2731Wm-2 year-1(ADRETOA)、0.5868 Wm-2 year-1(ADRESFC)和-0.3145Wm-2 year-1(ADREATM)。ADREATM(ADRETOA与ADRESFC)与AOD之间呈现显著的正（负）相关（|R|>0.8,p<0.05）,证实了气溶胶载荷是ADRE长期变化趋势的主导因素。长江流域的大气层顶IADRE的总误差约为±1.8 Wm-2,主要来源于CERES短波辐射通量的校准误差、大气层顶的辐射从未过滤到过滤的转换误差、CERES大气层顶辐射向通量的转换误差、云遮掩的误差以及Fclr的估算误差。（4）利用多源空间数据,基于多元线性回归模型、地理加权回归模型以及改进后的STIRPAT模型,从人为源排放、社会经济发展、土地利用变化、城市形态以及气象条件等角度出发,深入探究了长江流域1980年-2016年人类活动对AOD和ADRE的影响机制。结果表明:在长江中下游地区,AOD、|ADRETOA|、|ADRESFC|及ADREATM与人为源排放存在显著的正相关;而在长江源头区,不存在显著的相关性。AOD、|ADRETOA|、|ADRESFC|及ADREATM与GDP、人口密度（PD）及第二产业占比（SIP）均呈现显著的正相关,而与建成区绿化覆盖率（GRE）、城市科学事业费支出（TEC）及地方财政投入（GOV）均呈现显著的负相关。值得注意的是,沙尘和海盐等自然气溶胶的AOD与社会经济指标的相关性均没有通过95%的置信度检验,并且超大城市和特大城市的社会经济发展指标与AOD、|ADRETOA|、|ADRESFC|及ADREATM也没有呈现显著的相关性,这可能是因为超大及特大城市的综合性发展较强,导致其气溶胶来源复杂多样,进而削弱了气溶胶载荷对社会经济指标的敏感性。土地类型与AOD、|ADRETOA|、|ADRESFC|及ADREATM密切相关。建设用地与耕地的AOD与ADRE值最大,林地与水域的AOD与ADRE值次之,草地与未利用土地的AOD与ADRE值最小。土地利用变化对AOD与ADRE变化影响显著,在1980年-2010年期间,长三角、华中与川渝等城市群地区的建设用地急剧扩张（增长率为5.786%）,从而导致了此地区AOD与ADRE的显著增长。城市形态的紧凑度和破碎度可由斑块面积（CA）、斑块个数（NP）、斑块边缘密度（ED）和最大斑块占比（LPI）表征。AOD、|ADRETOA|、|ADRESFC|及ADREATM与CA、NP及ED呈现显著的正相关,而与LPI呈现显著的负相关。研究发现通过增强城市的连通性、减少对机动车的依赖、推广非机动交通等方式,提高城市形态的紧凑度,可以有效地减少人为气溶胶的排放,降低大气中气溶胶的载荷,进而削弱气溶胶对大气层顶与地表（大气层中）的冷却（增温）效应。AOD季节变化与气象条件密切相关。但是由于1980年-2016年长江流域大部分气象因子均没有呈现显著的长期变化趋势,所以气象变化不太可能是该时段内长江流域AOD显著增加的主要原因。值得注意的是,温度呈现显著的上升趋势(年均增长率0.03 K year-1),表明气候变暖是AOD显著增长的驱动因素之一,但其影响远小于人为排放的影响。