太阳光度计是通过地基测量太阳直射辐射和散射辐射来反演大气光学参数的重要仪器之一。然而太阳光度计测量的太阳直射辐射数据的处理通常是先将整层大气作平面平行假定，基于比尔-布格-朗伯定律只能获取整层大气中某些吸收气体和气溶胶的光学参数。本文首先对整层大气作均匀球面平行分层假定，提出了利用太阳光度计测量的数据确定分层大气平均消光系数的算法。应用该算法处理POM-02太阳光度计的实际测量数据，研究表明这种分层算法得到的大气总光学厚度与整层算法得到的大气总光学厚度的相对误差小于3％。利用该分层算法求得的低层大气平均消光系数与激光雷达测量的消光系数进行比较，两者具有较好的一致性。因此，这种利用太阳光度计测量数据确定分层大气平均消光系数的算法是可行的。　　大气气溶胶具有很强的时空变化特性，而气溶胶标高是反映大气气溶胶垂直分布特性的一个重要物理参量，常规获取大气气溶胶标高的方法需要多种仪器进行联合测量。基于均匀平行球面大气分层的假定，研究了利用太阳光度计的分层算法获取大气气溶胶标高的方法。研究表明，利用该分层算法可仅利用太阳光度计一种仪器同时获得各分层大气平均消光系数和光学厚度、气溶胶垂直分布高度、气溶胶标高等参数。该算法所得气溶胶标高与常规方法获得的气溶胶标高进行比较，相对误差在10％以内。通过对气溶胶标高的分析可以进一步确定分层算法需要输入的各项参数最佳取值。当分层算法所需各项参数都取最佳值时得到的大气总光学厚度与整层算法计算的大气总光学厚度的相对误差小于2％。因而，利用该分层算法仅使用太阳光度计一种仪器来获取气溶胶标高的方法是可行的，拓展了太阳光度计的应用。　　通过倍加累加法数值模拟了在给定条件下气溶胶粒子群平均有效半径和折射率虚部不同时大气层顶的反射强度和到达地面的透射强度，以及不同气溶胶垂直分布对各高度层的反射、透射强度和辐照度的影响。结果表明，当大气气溶胶光学厚度相同时，气溶胶垂直分布对15公里以下的反射和透射辐射影响较大;气溶胶粒子群平均有效半径和折射率虚部越小，大气层顶的反射强度和到达地面的透射强度越大。因此，对于准确地计算大气辐射不仅需要考虑气溶胶总光学厚度，还需考虑气溶胶粒子群的平均有效半径、复折射率和气溶胶垂直分布;计算中若只使用气溶胶模型中的经验值会带来较大误差。