光散射法具有在线、非接触测量的优点,使得该方法在气溶胶质量浓度的监测领域起到了举足轻重的作用。然而,实时监测时易受环境相对湿度的影响。因此,为了提高光散射法实时监测的精度,本文将理论和实验结合对气溶胶粒质量浓度与相对湿度之间的依赖关系进行了系统研究,主要成果如下:首先,利用热力学原理和表面吸附理论分别建立了单颗粒亲水性和疏水性气溶胶的吸湿增长模型,并基于此,又建立了双颗粒和多颗粒凝聚气溶胶的吸湿增长模型。利用离散偶极子近似方法,计算分析了上述气溶胶模型在不同相对湿度时的散射特性,得到了多颗粒凝聚气溶胶散射光通量随粒径的变化规律,该结果能够为光散射法气溶胶质量浓度反演模型中标定参数的湿度修正提供理论支持。其次,针对光学传感器,设计了采集和处理颗粒散射光信号的多通道电路。该电路利用FPGA控制高速ADC进行数据采集,并以电压值大小进行分类,将数据输入STM32,STM32按照时间周期将采集到的电压信号幅度分布和对应的湿度值数据传输至PC上位机进行实时保存和计算,实现气溶胶质量浓度的在线测量和修正。最后,将烟尘颗粒物作为测试样品,在40%～90%的湿度范围内,对光学传感器进行了标定和测试。再结合离散偶极子近似方法计算的不同湿度时凝聚粒子散射光通量与粒径的关系,给出了气溶胶质量浓度分形反演模型中标定参数的湿度修正方法。将修正后的标定参数用于高湿度时气溶胶质量浓度的测量,发现修正前反演的质量浓度值与标准值之间的平均相对误差最高达到19.16%,而利用修正后标定参数反演的质量浓度平均相对误差均在9.07%以内。由此可见,修正后的烟尘气溶胶质量浓度的测量精度得到了显著提高,有效地改善了高湿度情况下光散射法气溶胶质量浓度实时测量精度低的问题。本文研究符合国家当前对大气环境实时监测的需求,对治理大气污染、保护人类健康、正确认识大气能见度衰减规律和全球气候变化有重要的参考价值。