大气气溶胶与人体健康、区域空气质量和全球气候变化紧密相关。由气态前体物通过成核过程生成新颗粒物的新粒子生成现象是大气气溶胶数浓度的主要来源之一。研究新粒子生成机制有助于深入认知该新粒子生成现象,而对1-3纳米成核粒径尺度范围内气溶胶粒径分布的有效测量是表征成核现象和研究成核机制的重要基础。现有测量仪器可以实现1-3纳米粒径分布的初步测量,但其测量性能亟待提高。由于测量仪器的限制,目前对大气新粒子生成现象的认知仍存在不足。为提高测量性能,本论文提出了量化表征1-3纳米气溶胶粒径分布测量性能的Π参数,在此基础上研发并评测了一款用于1-3纳米气溶胶选择性筛分的中流量差分电迁移率分析仪,量化并进而提高了带电颗粒物在该类装置反向电场中的通过效率。为修正仪器有限分辨率对于粒径分布测量的影响,本论文比较了不同数据反演方法对于1-3纳米气溶胶粒径分布的反演性能。应用优化后的1-3纳米气溶胶粒径谱仪,本论文研究了典型污染大气中的新粒子生成现象。新研发的1-3纳米中流量差分电迁移率分析仪可在1-3 L·min^-1的气溶胶流量下和10-30 L·min^-1的鞘气流量下运行。该装置对于1.48纳米颗粒物或离子的分辨率为5.7、通过效率为26%,相比于原有装置均有明显提升。在所评测的四种反演方法中,最大期望算法可有效考虑仪器分辨率的影响,且在随机误差的干扰下具有较好的稳定性,适用于如扫描式颗粒物粒径放大仪等高Π参数、低分辨率的1-3纳米分粒径粒子计数器;而忽略分辨率影响的反演方法则适用于如1-3纳米气溶胶扫描电迁移率粒径谱仪等低Π参数、高分辨率的仪器。对新仪器观测结果的气溶胶动力学分析表明,凝并损失在典型污染大气中的新粒子生成现象中占据重要地位。为量化传输的影响,本论文提出了用于估算传输对所测气溶胶粒径分布影响的方法,其结果表明传输对于北京大气中新粒子的影响小于凝并损失。为合理量化新粒子生成速率,本论文推导出了适用于新粒子生成速率计算的新公式,改进了颗粒物凝并损失的估算方法。进一步分析表明,凝并损失是决定北京大气中是否发生新粒子生成现象的主控因子。