经过大气中气体、气溶胶和云等成分的散射，天空光形成了有规律的偏振分布模式。许多昆虫可以通过感知天空光的偏振信息来识别方向，为人类导航提供了重要思路。为了能更好的开发和使用偏振光导航系统，需要对实际大气下的天空光偏振分布模式和生物偏振敏感机理进行研究。　　本文使用基于蒙特卡罗法的矢量辐射传输模式，模拟了复杂大气成分对天空光偏振特性的影响，并分析了昆虫偏振敏感光谱的选择原则。　　首先，建立了复杂大气下的天空光偏振仿真模型。在350nm～700nm波长范围内，对不同气体、气溶胶以及云模型影响下的天空光偏振特性进行了模拟分析。结果表明，大气气体模型对天空光偏振特性的影响很小;偏振度随着气溶胶复杂程度的增大而降低，陆地、沙漠、海洋型气溶胶条件下的最大偏振度分别出现在红光、紫光和蓝绿光波段;天空光偏振度随着水云光学厚度的增大而减小，并伴随水云有效半径的减小而有轻微的减小。　　其次，模拟了不同太阳高度角下，晴天和云天的全天空偏振度和偏振方位角分布模式，并与Rayleigh模型进行了分析比较。结果表明，随着太阳高度角的增大，天空整体偏振度下降，偏振度过低会对偏振方位角的准确性产生影响。　　最后，建立了紫外、蓝、绿、红光波段多种大气模式下的全天空偏振度分布模型，综合复杂大气对偏振特性影响的研究，对昆虫偏振敏感光谱的选择规律进行了解释。结果表明，非沙漠陆地区域和海洋区域，云条件导致短波波段的偏振度和可探测区域远远大于长波波段，是影响偏振光谱选择的主要因素。沙漠地区，沙漠型气溶胶导致长波波段偏振度和可探测区域的大幅下降，对昆虫的光谱选择有很大影响。　　综上，为了提高整体的偏振探测性能，UV等短波波段更适合复杂大气下的偏振光导航系统。