大气粒子对太阳光的散射作用,改变了光波的强度和偏振分布。粒子散射特性的研究对解释偏振光模式产生机理具有重要的理论意义,在气象预测、光学介质反演等方面具有广阔的应用前景。球形粒子散射常用Mie理论求解,而非球形粒子由于形状复杂,难以得到解析解。本论文针对大气非球形粒子散射问题,实现时域有限差分法(finite difference time domain, FDTD)求解单次散射特性,分别对典型大气非球形粒子和粒子群散射进行了仿真实验,分析了不同因素影响下单粒子和不同分布下粒子群的散射光强度和偏振度分布。本文的主要工作如下：(1)分析了独立散射和单次散射的限定条件,总结了散射问题涉及的坐标和符号定义,在研究经典Mie散射原理基础上仿真分析了球形水滴的散射特性,综述了非球形粒子散射的研究方法；(2)针对非球形粒子散射问题,实现了基于时域有限差分法的单次散射特性求解,计算了反映散射光强度和偏振度分布的散射相矩阵元素P11和-P12/P11,通过与Mie理论对比验证了算法的有效性；(3)利用时域有限差分法仿真了不同因素影响下气溶胶和卷云单粒子散射光强度和偏振度分布。仿真结果表明,粒子散射能量主要分布在前向散射；散射光在0°直接前向和180°直接后向无偏振,在其他散射角区域偏振度在正负值之间震荡；与卷云相比,气溶胶散射特性更易受粒子属性的影响。(4)针对集群粒子散射,建立了log-normal分布和双峰gamma分布描述气溶胶和卷云尺寸分布规律,仿真了不同尺寸分布的粒子群散射强度和偏振度分布。仿真结果表明,粒子群散射强度曲线消除了单粒子的震荡现象；气溶胶粒子群的偏振度曲线对尺寸分布很敏感,卷云粒子群散射特性则在不同分布下几乎一致。