大气气溶胶是大气的重要组成部分，它对大气环境、大气辐射、气候、大气传输等都有很大的影响。随着工业经济的迅速发展，大气污染问题变得越来越严重，空气中的颗粒物不仅给人们的身体健康带来了严重的危害，还对全球气候产生很大的影响，因此研究大气气溶胶的监测技术对于气候变化研究、大气污染控制和环境保护都具有重大的现实意义。大气气溶胶折射率是大气气溶胶吸收特性的一个重要参数，它决定了大气气溶胶在辐射和气候效应中的作用是加热还是冷却。在红外辐射传输和卫星数据的处理中，假定大气折射率的取值对结果会带来一定的误差。目前，要精确测量气溶胶折射率是一件很复杂的事情。所以，进一步探索测量气溶胶粒子折射率的方法是很有意义的。单角度光学粒子计虽然可以测量大气气溶胶的相对谱分布，但测量结果受折射率的影响非常大。因此，研制可以同时测量气溶胶的谱分布和折射率的双角度光学粒子计数器显得尤为重要。本论文在双角度光学粒子计数器测量折射率和粒子谱分布新方法的研究中，对这一方法的可行性进行了分析，通过对该系统的设计参数的讨论，用数值试验的方法给出了最佳散射角。在此基础上研制了双角度光学粒子计数器实验样机。文中给出了双角度光学粒子计数器的实际测量结果并进行了有关的对比分析。本论文还在较丰富的测量资料的基础上，对北京和厦门地区的大气气溶胶光学特征进行了分析。　　 本文首先综述的大气气溶胶的基本性质、测量仪器和测量方法，介绍了空气污染，碳气溶胶和沙尘暴的研究进展，然后介绍了粒子计数器的工作原理，分析了折射率在数据分析中的重要性和必要性，介绍了Mie散射理论。第三章介绍了测量气溶胶折射率的方法，重点对反演法进行了介绍。第四章介绍了新研制的双角度光学粒子计数器，并分析了它在实际中的应用。第五章对不同地区气溶胶的谱分布和光学特性进行了对比分析研究，分析了气溶胶质量浓度与消光系数之间的关系。对沙尘暴的消光进行了分析研究，分析了动力学谱分布与光学谱分布之间的差异以及相对湿度和PM2.5对能见度的影响。第六章对全文进行了总结以及下一步工作的展望。