偏振光的偏振特性常常作为传输信息的载体,能够在复杂的大气信道环境下识别探测目标。在雾霾天气情况下,由于大量雾霾气溶胶大量悬浮在大气中,这些雾霾气溶胶对偏振光的散射极大地影响了信息传输的效率。针对偏振光在雾霾天气情况下的传输效率较差这个基本问题,本文对大气雾霾气溶胶及其凝聚团簇的散射特性进行了建模分析,从气溶胶团簇的光散射和传输特性着手,计算和分析了气溶胶成分、传输距离以及能见度等因素对偏振光传输的影响。本文首先介绍了多种雾霾气溶胶粒子的成因,展示了多种典型气溶胶粒子的形态图,分析了其粒径和常见的团簇所含粒子数目,对大气中含量最高的烟尘气溶胶粒子和无机盐气溶胶粒子进行了重点介绍。从理论角度重点介绍了研究气溶胶粒子光散射的两种方法:广义多球mie理论(Generalized Multi-sphere Mie theory,GMM)和离散偶极子近似(Discrete-Dipole Approximation,DDA)方法,以光的散射特性研究中较为基础的单粒子气溶胶和包水气溶胶粒子为研究对象,验证了DDA和GMM方法的准确性。在对雾霾气溶胶团簇粒子进行建模时,本文介绍了两种常用的团簇凝聚模型,有限扩散凝聚(Diffusion Limited Aggregation)DLA模型和动力学集团凝聚(Cluster-Cluster Aggregation)CCA模型,因为CCA模型中粒子结合成小团簇,小团簇彼此之间再结合成大团簇的形成过程更贴近自然界气溶胶团簇的形成过程,因此采用CCA模型建立了气溶胶团簇模型,并介绍了近似计算气溶胶团簇散射特性的等效介质方法。结合已建立的气溶胶团簇CCA模型,本文利用GMM方法继续研究了粒径相同和不同时,单组分团簇粒子和多组分团簇粒子的光散射特性,发现气溶胶团簇粒子的散射特性与气溶胶粒子复折射率虚部有很大关联。最后在研究偏振光在复杂雾霾环境中的传输特性时,将气溶胶团簇粒子等效成单个球形气溶胶粒子后,结合标量和矢量蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,建立了雾霾气溶胶的传输模型,研究了传输距离(厚度)、能见度等因素在自然光和偏振光在传输过程中的作用。结果表明,在低能见度条件下,入射光波长较大如10.6μm时,能见度越大,烟尘和硫酸盐气溶胶团簇两种传输介质对完全右旋圆偏振光在保偏能力越强,对于平行入射线偏振光,能见度越大,烟尘气溶胶团簇传输介质对其保偏能力越强,硫酸盐气溶胶团簇传输介质则对其退偏能力越强。本文的研究工作为研究偏振光在大气传输过程中的影响因素提供了新的研究方向,丰富了人们对雾霾气溶胶粒子的认知,对提高偏振光传输的效率具有一定的参考价值。