大气气溶胶通过吸收和散射作用影响光波在大气中的传输,同时也能够通过影响云的特性来改变辐射收支。近地层大气湍流由于其无序性、不确定性,与大气气溶胶之间有着较为复杂的关系。我国幅员辽阔,大气气溶胶和大气湍流在不同地形、环境及气候下都有不同特征,导致对不同地区的大气气溶胶、大气湍流特性认识存在不确定性。因此,有效获取各类地区气溶胶、湍流参数并且客观准确的掌握气溶胶与湍流之间的相互关系,能够对今后该地区气溶胶模式建立、天文光电选址等方面都有着重要的意义。本文针对我国三类典型地区（高原、沿海以及内陆地区）开展了大气气溶胶及湍流的测量,获得了近地层大气气溶胶及湍流的相关参数数据,并结合地基观测设备及气象要素分析了不同地区二者的相关特征。本文主要的工作和成果有:（1）提出了基于无人机技术的大气光学关键参数综合探测新方法。该方法以多旋翼无人机作为基础平台,自主设计了一套集成度高、分辨率精的载荷系统。该方法的适用性分析结果表明,该方法与系留气球在同一地点同一时段测量结果相关性良好,数据接收快、传输有效,可以满足近地层大气环境气象、气溶胶以及湍流等精细结构的测量需求。新方法能有效提升数据的分辨率、准确度以及多参数的协同性,能够有效的获取近地层内大气气溶胶垂直结构及湍流的原位数据;同时由于无人机的灵活性、机动性以及可拓展性,该方法还能够在规划区域内进行三维立体探测,能够自主搭配探测传感器以满足探测任务的需求,获得指定区域内近地层各类大气环境参数的精细结构;不仅解决了目前近地层对于大气气溶胶及湍流测量方法的局限性,更为无人机技术的发展、大气探测研究领域提供了应用前景和新的思路。（2）开展了高原（大柴旦）地区的大气气溶胶和湍流的研究。大柴旦地区整体环境较为干洁,气溶胶粒子数浓度在80～180个/cm3,随着高度增大呈振荡减小的趋势;近地面粒子谱和垂直粒子谱都是由细粒模和粗粒模叠加表示,细粒子峰值半径在0.17μm,而粗粒子峰值半径在1.65μm;该地区主要以中等偏强强度湍流为主,近地层湍流的垂直结构表现为近地面较强,而90m以上湍流量级相差不大,较为稳定;另外,该地区大气稳定度整体处于稳定和中性层结状态。（3）开展了沿海（茂名）地区大气气溶胶和湍流的研究。试验期间茂名地区气溶胶没有明显的日变化特征,近地层气溶胶混合均匀,其数浓度与风速呈负相关关系,主要以0.12～0.5μm的细粒子为主;近地面粒子谱可以用细粒模与中间模叠加表示,而垂直粒子谱则是两个细粒模态和一个中间模态的叠加;该地区大气湍流垂直结构表现为随高度上升湍流减小的趋势,当湍流增强的同时该层气溶胶浓度也会随之减小;另外,该地区主要以中等偏弱湍流为主。（4）开展了内陆（合肥）地区的大气气溶胶和湍流的研究。合肥地区近地面气溶胶粒子日变化特征表现为“两头大中间小”,粒子数浓度随高度上升呈增大趋势,与风速有良好的负相关关系,逆温层对气溶胶浓度有抑制作用;气溶胶粒子近地面谱与垂直谱都可以由为一个细粒模和一个中间模叠加表示,细粒模的峰值半径在0.17μm之间,中间模态峰值半径在0.45μm左右;该地区主要以中等强度湍流为主,湍流在垂直结构上表现为随高度增加而减小,但各高度层整体量级差别不大,没有强弱湍流交替变化的情况。（5）对合肥地区一次大雾过程中的大气气溶胶及湍流进行了测量和分析。试验期间,雾前以及雾后阶段,近地层气溶胶混合均匀,较为稳定,浓度标准差仅在30～100个/cm3之间;雾中,逆温过程使气溶胶的输送扩散受到抑制,形成“锅盖效应”,粒子有吸湿增长、碰并作用;湍流以中等强度湍流为主,在雾前以及雾后的湍流垂直结构表现为随高度升高而减弱的趋势,雾中,逆温层内湍流明显增大使雾持续发展,另外,在雾中未出现明显的“转换时刻”。本文研究拓展创新了近地层大气光学关键参数的探测方法并利用该方法对三种典型地区近地层气溶胶及湍流进行了测量与分析,同时开展了特殊天气条件下气溶胶及湍流特征的研究,有助于我们对典型地区的气象模式预报、环境决策支撑、大气辐射传输、气溶胶模型的建立以及复杂天气条件下边界层过程等方面具有一定的参考意义。