大气颗粒物研究是当今气候与环境研究中的核心内容之一。大气颗粒物通过散射和吸收太阳光直接改变全球辐射平衡和分布，也可以作为云凝结核影响云、雾的形成间接影响全球气候。大气颗粒物还严重影响人类健康，流行病学和毒理学研究表明携带多种化学物质的颗粒物对人体会产生极大的负面影响。　　本文利用在北京中国科学院大气物理研究所铁塔分部为期一年（2012年6月～2013年5月）的大气气溶胶光学特性的观测数据，研究北京城区大气气溶胶的光学特性、化学特性及控制其形成的关键气象因子和化学因子。该研究有助于了解北京城区的大气污染成因，为污染控制对策制定和污染源削减政策的实施提供依据;同时，对认识和评估气溶胶对北京城区的区域影响具有非常重大的科学意义。论文取得的主要结论如下:　　1.北京城区散射系数(Sc)、吸收系数(Ab)和单次散射反照率(SSA)在525nm波段的平均值±标准差分别为41.2±25 Mm-1，480.7±386 Mm-1，0.89±0.07，与过去相比Ab略有下降，Sc明显增加。城区Ab、Sc和SSA均表现出明显的日变化特征。受扩散条件和排放源强度的影响，吸收系数呈现出中午和午后低、夜晚和凌晨高的特征;散射系数在秋、冬季表现为夜晚和凌晨高，春季在午后有明显峰值，夏季散射系数在午前的峰值较宽;SSA在午后较高。冬季散射系数和吸收系数要高于其他季节。雾霾天气发生时，Ab、Sc增大数倍，能见度明显降低，气象条件和后向轨迹分析发现不利的扩散条件是引起污染物和水汽持续积累进而导致空气恶化的主要原因。　　2.北京城区夏季6月份PM2.5污染水平仍然较高，总阴离子和总阳离子的电荷数相关关系极好。PM2.5中化合物的组成形式是(NH4)2SO4，NH4NO3，Ca(NO3)2，Mg(NO3)2。OC/EC的比值表明在夏季大气中含有二次有机气溶胶。　　3.与国内外城市的PM2.5及其组分的质量浓度进行对比发现，OC及离子的质量浓度比国外和北京历史统计资料结果要高，比济南和天津低，说明北京的污染仍然比较严重，也印证了散射系数增加的趋势。EC比历史统计结果和济南、天津等城市要低，这也印证了吸收系数降低的趋势。　　4.风力条件对气溶胶光学特性参数的变化有很大的影响。测站的风速风向存在明显的季节差异。夏季以东南偏南风为主，风速较小。秋季的主导风向为东北风，且东北风风速较大。冬季以西北风和东北风居多，东北风的风速高于西北风，静风率为四个季节最高。春季以东南偏南风居多，东北向风速较大。来自测站东南侧和西北侧的气溶胶是造成北京城区气溶胶的重要来源。　　5.散射系数随风向的变化与吸收系数类似，在西南风向平均值最小，说明西南风向主要是粗粒子;西北偏北风向最大，北—东风向上和西北向的平均值也较大，这个风向范围内对应的近地面的气溶胶粒子主要为细粒子。单次散射反照率在南向的平均值最小。从平均风速随风向的变化上来看，其在西南向最大，南向最小。