气溶胶既可以通过散射和吸收太阳辐射直接地改变地球大气系统的辐射能量分布，也可以作为云凝结核或者冰核影响云的微物理结构以及生成和演变过程，从而间接地改变地球大气系统的辐射能量分布，导致气候变化。此外，气溶胶还是大气环境质量的重要指标，频繁出现的雾霾事件就是高浓度的气溶胶现象，严重损害人们的身体健康。经济的快速发展以及人口的急剧膨胀使华北地区成为我国乃至世界上重要的人为气溶胶排放源区。高浓度复合型大气污染背景使该地区成为气溶胶环境和气候影响研究的重点关注地区。本文主要基于华北地区香河站地基综合观测的气溶胶数据，详细研究了该地区气溶胶的数浓度谱分布、光学特性、活化特性的统计特征和变化规律，主要结论如下:　　2012年5月至2014年4月利用扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)和空气动力学粒径谱仪(APS)在华北平原香河大气综合观测站进行了2年的气溶胶数浓度谱观测。利用这一观测数据集分析了气溶胶尺度谱的季节变化和日变化特征以及气象要素对气溶胶浓度的影响。分析结果表明，气溶胶数浓度和体积浓度的年均值分别为1.60×104 cm-3和84.2μm3 cm-3，其中冬季的数浓度值最高，而春季最小。不同季节气溶胶的平均数浓度谱分布为单峰分布，峰值直径～100nm，而其体积谱为双峰分布，峰值直径分别为351nm和4.49μm。除核模态外，气溶胶的数浓度存在早晚两个高值中心，分别为早上的6:00-9:00和晚上的19:00-21:00，受机动车排放的影响显著。风向风速对局地气溶胶的浓度影响较大。刮南风时气溶胶浓度显著增加。　　基于全球气溶胶观测网络结点北京站和香河站10年以上的太阳光度计(CIMEL-318)观测数据，利用聚类分析方法对气溶胶光学参数进行了分类研究，确定了华北平原地区主要的气溶胶类型及相关光学特性，获得对华北平原地区气溶胶特性的新认识。华北平原地区气溶胶主要划分为5类，包括三类以细模态粒子为主且主要受城市/工业排放影响的气溶胶(FMDA)以及两类以粗模态粒子为主且主要受沙尘影响的气溶胶(CMDA)。中等吸收的城市型气溶胶(UIMA)为华北平原地区主要的气溶胶类型，其出现的频率随季节变化不大。弱吸收性的城市型气溶胶(UIWA)出现的频率较UIMA稍小，主要出现在夏季，其次为强吸收性的城市型气溶胶(UISA)，主要出现在冬季。FMDA的光谱散射特性并不是单调的，在675 nm处散射效率最高，表明华北平原地区气溶胶成分的复杂性。CMDA主要出现在春季，其次为冬季，它的吸收随波长的增加而减小。除此之外，本文还对不同种类气溶胶增长的动力学以及其他光学参数，如:复折射指数和不对称因子等，进行了分析。　　气溶胶活化特性的描述是气溶胶与云的相互作用研究的基础。2013年夏季在香河站开展了国际“气溶胶-CCN-云闭合观测试验”(AC3Exp)，获得了全面系统的气溶胶观测数据集，包括气溶胶光学特性、尺度谱分布、化学成分、活化特性等。本文基于此次观测期间气溶胶粒径谱测量仪SMPS和CCN计数器的观测数据，对气溶胶的分粒径活化特性进行了详细研究。结果表明，观测期间气溶胶数浓度的均值为11.06×103 cm-3，变化范围在1.75×103～59.43×103cm-3之间。在实验设定的0.08％，0.11％，0.23％，0.42％和0.80％的过饱和比下，CCN的数浓度分别为1.70×103，2.25×103，4.53×103，6.07×103和7.39×103 cm-3。气溶胶的活化效率主要取决于环境过饱和比和气溶胶自身的大小。高过饱和比条件下大粒径的气溶胶更易活化。对应上述5个过饱和比，根据观测的气溶胶活化率谱分析得到的平均临界活化粒径分别为181.5，154.1，93.1，63.6和45.2 nm，而吸湿参数κ的值分别为0.38，0.33，0.35，0.32和0.24。本文还利用观测数据评估了几种不同的从气溶胶数浓度预测CCN数浓度的参数化方法，发现利用平均分粒径活化率曲线来预测可以获得同观测最符合的效果。　　通过本研究获得的关于华北平原地区气溶胶的尺度谱、光学及活化特性的认识，为改进气候模式中的气溶胶模块，提供了气溶胶特性的气候统计数据，还提供了从气溶胶数浓度预测云凝结核数浓度的参数化方案，这为深化气溶胶和云相互作用的认识、减小气候模式预测结果的不确定性范围提供了数据支撑。