爱华网气溶胶的英文名称为aerosol，是溶于气体中的固相颗粒（质点颗粒），或可理解为分散悬浮在空气中的固相颗粒（质点颗粒）。这个颗粒多大呢？气溶胶需要满足两个条件：（1）大小为0.001～100微米的固体或液体的小颗粒；（2）被气体分散开来后悬浮在气体介质中。满足这两条的小颗粒被称为气溶胶。所以，如果用相来刻画物质的存在状态，气溶胶的分散相为固体或液体小质点。简单说，气溶胶是悬浮在大气中的多种固体和液体的微小颗粒。更直接的说，溶于气体中的颗粒。为什么需要第一条？这实际上是这个颗粒已经形成核并以此核为中心开始有一定的生长，但是生长的很小，很初级。没有生长的核不能称为气溶胶，因为成核过程中随时消亡参加、成为气相。一旦以核为中心生长，由于布朗运动就构成相对稳定的颗粒。这样的颗粒与其它大颗粒比较是不稳定的但与生成核比较是稳定的，这对许多宏观研究具有重要的意义。例如，气象预报，物理属性、物质的相之间的关联关系，等等。气溶胶也不是单个原子或分子。为什么需要第二条？气溶胶的意思就是研究气体中的那些比气体分子大的分子团的性质，其中，固体或液体分子团为生长核初步生长的颗粒正好是我们所关心的研究对象，这样的对象被称为气溶胶。第一条是关于尺度上的限制，第二条为满足第一条尺度限制的颗粒在什么环境下才能称为气溶胶。根据气溶胶的定义，天空中的云、雾、尘埃，工业上和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟，采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘，人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。
气溶胶的消除（这些颗粒的消除）主要靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。
霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10公里的空气普遍混浊现象，这里的干尘粒指的是干气溶胶粒子。能见度在1~10公里时可能既有干气溶胶的影响，也可能有雾原因且不易区分，所以就被称为“雾-霾”现象。雾是不是气溶胶？当构成雾的水分子团的尺度满足气溶胶尺度限制的时候自然地被称为气溶胶。实际上，构成雾的小颗粒也需要一个凝结核，例如，冰核、尘埃核，等等。如果雾的水分子颗粒太大，此时不能成为气溶胶，被称为水蒸气或露水。所以，雾和霾的背后都与气溶胶粒子有关。
气溶胶的物理特性美国科学家莱尔·达维·古德休制造气溶胶：凡分散介质为气体的胶体物系成为气溶胶。它们的粒子大小约在100~10000纳米之间，属于粗分散物系。
气溶胶例子有的来源于自然界，如火山喷发的烟尘、被风吹起的土壤微粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、细菌、微生物、植物的孢子花粉、流星燃烧所产生的细小微粒、宇宙尘埃等、煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒等。
雨与气溶胶关系：气溶胶颗粒具有分布不均匀、变化尺度小、复杂性的特点，多集中于大气的底层，对云的凝结核、雨滴、冰晶形成，进而对降水的形成起重要作用。气溶胶甚至可以改变云的存在时间，能够在云的表面产生化学反应，决定降雨量的多少，影响大气成分。
由于气溶胶的分散介质是气体，气体的粘度小，分散相与分散介质的密度差很大，质点相碰时极易粘结以及液体质点的挥发，使气溶胶有其独特的规律性。气溶胶质点表面的几何形状的多样性，它具有相当大的比表面（比表面积=每克重量颗粒外部表面积和内部孔结构的表面积之和(平方米)，specific surfacearea）和表面能，可以使一些在普通情况下相当缓慢的化学反应进行得非常迅速，甚至可以引起爆炸，如磨细的糖、淀粉和煤等。台湾的彩色粉尘点燃爆炸事故也是典型的例子。
天空的颜色很多情况下是由气溶胶决定的。气溶胶质点能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。
动力性质有剧烈的布朗运动且当质点小时具有扩散性质；当质点大时，由于与介质的密度差大，沉降显著。因介质是气体，这些动力性质与气体分子自由路程有关。
电学性质气溶胶可以带来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦生成的电，所带电荷量不等且随时间变化；质点既可带正电也可带负电，说明其电性决定于外界条件。气溶胶粒子没有溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层，相碰时即发生聚结，生成大液滴（雾）或聚集体（烟），此过程进展极其迅速，所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系，但由于布朗运动的存在，也具有一定的相对稳定性。
粒度
描述气溶胶粒度的常用术语是当量直径，即粒子直径的可测量指标。被测的不规则粒子的当量直径就是与之有相同物理性质的球形粒子的直径。一般有空气动力学当量直径、迁移率当量直径、质量当量直径、表面当量直径、扩散当量直径等等。空气动力学当量直径是与不规则粒子有着相同沉降速率的单位密度（1000kg/m3或1g/cm3）的球形粒子的直径。一般说来，半径小于1微米的粒子，大都是由气体到微粒的成核、凝结、凝聚等过程所生成；而较大的粒子，则是由固体和液体的破裂等机械过程所形成。它们在结构上可以是均相的，也可以是多相的。已生成的气溶胶在大气中仍然有可能再参加大气的化学反应或物理过程。液体气溶胶微粒一般呈球形，固体微粒则形状不规则，其半径一般为0.001～100微米。粒径在10-1～101微米的气溶胶在大气的几何光学、电磁波辐射、化学、污染和云物理等方面有重要作用。
小粒径气溶胶的浓度受凝聚作用所限制，而大粒子的浓度则受沉降作用所限制。微粒在大气中沉降的过程中，受的阻力和重力的作用达到平衡时，各种粒子的沉降速度不同。
分类
气溶胶按其来源可分为一次气溶胶（以微粒形式直接从发生源进入大气）和二次气溶胶（在大气中由一次污染物转化而生成）两种。
丁达尔效应当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应（Tyndalleffect）或者丁泽尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应。气溶胶中的粒子具有很多特有的动力性质，光学性质，电学性质。比如布朗运动，光的折射，象彩虹，月晕之类都是因为光线穿过大气层而引起的折射现象。而大气中含有很多的粒子，这些粒子就形成了气溶胶。
气溶胶的容器内含有两种物质--有待喷射的液态物和保持压力的压缩气体。当揿下按钮时，阀门张开，压缩气体将喷嘴里的一些液态物压出。
研究历史
1926年，挪威科学家埃里克·罗西姆首先想出了这个点子。美国人朱利叶斯·S·可汗想出了一次性使用的金属雾筒。同样来自美国的莱尔·达维·古德休则进一步研制了这一发明，使它成为可以上市的商品。1941年，第一批气溶胶开始销售。气溶胶广泛应用于一系列消费品。涂漆、清洁剂、擦光剂、除臭剂、香水、剃须乳剂，甚至掼奶油，都广泛地以气溶胶方式销售。另外，人们还证明它们在卫生保健上也是行之有效的，可用来治疗某些呼吸器官的疾病。
浓度分布气溶胶的浓度，可以用一定体积中微粒的总质量来表示，基本单位是微克/米，也可以用数密度即单位体积内的粒子数目来表示。气溶胶的分布特性通常可用其粒子数目(n)、粒子表面积(S)、粒子的体积(V)或质量(m)按粒径大小(D)的分布来描述，一般作dn/dlgD、dS/dlgD和dV/dlgD对lgD的分布图，它们基本上呈正态分布。对于半径(r )在0.1微米和10微米之间的粒子，一般用容格（Junge）分布来表示，即：n(r)=Cr
式中v近似等于3，C是正比于粒子浓度的常数。但是20世纪70年代以来，有人提出三模态大气气溶胶的分布（爱根核模、积聚模和粗粒子模）。图中还示出它们的粒径范围、主要质量源以及质量的输入或去除的主要过程。由此可见，爱根核范围的粒子是由高温过程或化学过程产生的蒸汽凝结而成；积聚作用范围的粒子是由核模中的粒子凝聚或通过蒸汽凝结长大而形成，80%以上的大气硫酸盐微粒属于此模；粗粒子则是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成。细粒子和粗粒子的分界线通常直径为2微米左右。从对人体呼吸道的危害看来，10微米以上的粒子，常阻留在鼻腔和鼻咽喉部；2～10微米的粒子大部分留在上呼吸道，而2微米以下的粒子随着粒径的减小在肺内滞留的比率增加，0.1微米以下的粒子随着粒径的减小在支气管内附着的比率增加。半径小于0.1微米的粒子，其数密度随离地面高度的增加而减小，这表明它们来源于地表；但半径0.1～1微米的粒子，其数密度在对流层顶上部随高度逐渐增加，并且在15～20公里附近出现极大值，形成平流层内的气溶胶层，这层气溶胶可能是火山喷出物气体在平流层中经氧化成固体而形成的。它虽然只占大气中气溶胶总量的百分之几，但对于大气的气温有重要的影响。通过大气遥感可探测气溶胶粒子的平均谱分布。
自从美国公布了全球PM2.5的分布图，北京等城市的PM2.5含量受到关注，尤其是近断时间持续的“雾霾“天气使得市民感到恐慌，预防和治理PM2.5污染迫在眉睫。2012年全国增加了很多监测PM2.5站点，但是地面监测站毕竟不能完全均匀分布在每一个地方，卫星遥感手段以其时效性高、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测气溶胶情况成为可能。MODIS是先进的多光谱遥感传感器，具有36个观测通道，覆盖了当前主要遥感卫星的主要观测数据。利用反演得到的气溶胶光学厚度空间分布数据结合PM2.5实测数据建立相关模型，即可实现PM2.5的遥感监测。该微课堂讲的就是如何基于ENVI5.0反演气溶胶的光学厚度空间分布。
化学组成气溶胶的化学组成十分复杂，它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。由于来源不同，形成过程也不同，故其成分不一，特别是城市大气受污染源的影响，气溶胶的成分变动较大。但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定，大体上与地区的土壤成分有关。
大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐，是气溶胶的主要成分之一。其转化过程尚未完全明白，已知二氧化硫可在均相条件下（在气相中），或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下（在液相或固相表面上）转化成三氧化硫，再与水反应生成硫酸，并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。硫是气溶胶内最重要的元素，其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况（见大气微量气体）。
气溶胶中硝酸盐和有机物的形成机制，尚待研究。气溶胶中有铵离子(NH4+)存在，能与硫酸根离子(SO42-)和硝酸根离子(NO3-)生成铵盐。至于气溶胶中的有机物,更是许多种类有机物的复杂混合物，其中包括稀烃、烷烃、芳烃、多环芳烃、醛、酮、酸、醌、酯，以及有机氮化物和有机硫化物等。
气溶胶来源于土壤的各种元素（如铕、钠、钾、钡、铷、镧、铈、硅、钐、钛、钍、铝等），其含量在地区之间差别不大；而来源于工业区的各种元素（如氯、钨、银、锰、镉、锌、锑、镍、砷、铬等），就有较大的地区差别。
气溶胶是大气中极其重要的组成部分，它不仅直接影响人类的健康，还能增加大气的化学反应，降低能见度，增加降水、成云和成雾的可能性，影响大气辐射收支，导致环境温度和植物生长速率的改变以及沾污材料。对气溶胶的研究，无论对于大气化学、云和降水物理学、大气光学、大气电学、大气辐射学、气候学、环境医学或者生态学等学科来说，都有重要意义。但气溶胶化学组成的研究仅是开始，还有待于今后发展。
制备方法可分为分散法和凝聚法两大类。分散法是借助外力将固体或液体分裂成较小的部分，又分为固体的机械磨碎法和液体喷雾法，所得气溶胶的分散程度往往不高。凝聚法是将分散相物质先分裂成单个分子的物质(即成气体或蒸气状的物质)，然后再凝结成胶体大小的质点，因此包含过饱和蒸气的形成和过饱和蒸气的凝聚两个阶段。其关键是得到过饱和蒸气，这可以由蒸气冷却凝聚和化学反应来达到。对每一种物质来说，在一定的温度下，饱和蒸气的最大浓度及其相应的饱和蒸气压，都是一定的，且随温度的降低而减小，因此当蒸气冷却时，过饱和蒸气在凝结中心(或称核心)产生凝聚，形成气溶胶质点。凝结中心可以是尘粒，其他的大气核心、离子和极性分子等，但过饱和度相当高时，蒸气分子本身可凝结而无需核心，利用化学反应可产生蒸气压小的物质，达到过饱和就凝聚。通常所制得的气溶胶质点一般都是多分散的，用气溶胶发生器并控制反应条件可得到单分散的气溶胶。
物质应用气溶胶在工业、农业、国防和其他方面都已得到广泛的应用，如加快燃烧速率和充分利用燃料。喷雾干燥可提高产品质量，已广泛用于医药工业与洗衣粉的生产。农业上，农药的喷洒可提高药效、降低药品的消耗；利用气溶胶进行人工降雨，可大大改善旱情。国防上，用来制造信号弹和遮蔽烟幕。
工业城市上空的烟雾和工厂、矿井中的烟尘对人体健康危害极大(如硅肺)，还有破坏大自然的酸雨以及易引起爆炸的粉尘，都和气溶胶有关。
全球变暖研究称气溶胶对全球变暖的“冷却效应”很微弱。一位挪威科学家表示，他已经估测出了气溶胶到底能对气候产生多大影响。散布在大气中的气溶胶微粒对太阳光具有反射效应，进而可以“遮蔽”全球变暖的影响。而这位挪威科学家的研究项目的目的是要综合运用反应这种“直接气溶胶效应”的各类模型和观测结果，以准确评估这一冷却效应的作用。据英国广播公司消息，挪威国际气候和环境研究中心的气候科学家冈纳·迈尔（GunnarMyhre）在《科学》杂志上报告说，他的研究发现冷却效应并不像此前研究预测的那么强烈。迈尔说，这能清楚地表明到目前为止人类到底给气候带来了多大的改变。他研究的污染微粒包括硫酸盐等工业气溶胶、燃烧农业废弃物所排放的硝酸盐以及柴油发动机和其它燃烧形式所产生的黑碳（煤烟）。“气溶胶排放的全球模型显示，温室气体造成的全球变暖有大约10%被它们（气溶胶）的冷却效应消除了。”参与该项研究的英国气象局气溶胶研究员吉姆·海伍德（JimHaywood）解释说，“但利用卫星手段探测到的大气气溶胶的含量却表明，冷却效应消除了大约20%（的全球变暖）。”迈尔协调了两种方法，最终得到了一个更为精确的评估数据——冷却效应接近10%。这一结果比联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)此前所预测的要弱。“硫酸盐和有机碳反射太阳辐射，而黑碳在很大程度上却会吸收太阳辐射。”他解释说。“模型考虑到了黑碳（排放）增幅多于其它两种气溶胶的情况。但基于观测的方法却难以将其考虑在内，因为我们只有针对当前状况的观测数据，而且不是在人类活动开始之前的。这将对以后的气候预测产生影响。”海伍德说。不过，气溶胶对气候的影响远不止于此。气溶胶微粒会改变云层，增加大气中液滴浓度，从而增加云量。迈尔说，这种“间接气溶胶效应”引起的遮蔽或者冷却作用仍然存在“很多不确定”。海伍德对此表示同意。“气溶胶对云量的影响让我们很伤脑筋，”他说，“这给我们的数据采集留下了一个大空白。”他和英国气象局的同事已经开始研究是否可以利用气溶胶来有意地遏制全球变暖。在最近的一项研究中，他通过气候模型来预测，利用海盐颗粒增加云层的反照率这种故意使云层变亮的手段将对全球气温产生什么样的影响。研究小组发现，全球变暖将被延缓多达25年，但他们同时发现，这种方法也会带来很多不利影响。研究人员说，其中最严重的后果就是，南美地区的降雨量将大幅减少，这很可能会加速亚马逊雨林的枯萎，给这一世界主要碳汇造成损失。“采用这种方法，你必须非常谨慎地选择云层。”海伍德说。迈尔指出，同温室气体相比，气溶胶对气候的影响最终将变得无足轻重。“气溶胶的寿命很短，而温室气体的寿命却很长——二氧化碳可以存在100多年。”他说，“在将来，温室气体才是全球变暖真正的大问题。它们的影响将越来越重要。”
学术研究进展气溶胶产生过程据一项研究报告，在芬兰Hyytiälä北方森林中的实地研究及在实验室中的试验揭示了气体分子是如何形成大气气溶胶的。这些发现可能就新气溶胶形成对大气气溶胶预算的作用及其对气候的影响有所启示。大多数的气溶胶——它们是来自火山、尘埃、污染物及其它来源的极小的在空气中传播的颗粒——是从它们本身的环境中产生的，而不是从陆地、海洋或太空被完整直接地运输过来的。这些气溶胶来自一种增长过程，它开始时为大气中的分子及分子簇，它的尺寸随着其获取其它分子、分子簇和颗粒而变得越来越大。在二十世纪90年代，科学家们已经发现了大气颗粒形成机制的线索，但在那时要知道其确切的机制是不可能的，因为他们没有足够的能力来检测微小颗粒以观察这一过程的肇始。MarkkuKulmala及其同事研发了敏感的新技术，使得人们能够检测并对这些细小的起源物进行计数，从而使人们能够详细地勾勒出气溶胶形成的过程。研究人员发现，气溶胶形成的起始步骤是以直径小于2纳米的集簇物开始，而硫酸及有机分子是颗粒增长过程的关键成分。研究人员发现，硫酸和像碳这样的有机分子会连接在一起形成一种关键性的集簇物，它会增长成为一个气溶胶颗粒。集簇物足够稳定的积聚以实现持续增长是气溶胶形成的关键。
理解气溶胶是如何形成的对了解这些颗粒对气候变化的影响是至关重要的。[3]
MODIS影像自从美国公布了全球PM2.5的分布图，北京等城市的PM2.5含量受到关注，尤其是持续的“雾霾“天气使得市民感到恐慌，预防和治理PM2.5污染迫在眉睫。2012年全国增加了很多监测PM2.5站点，但是地面监测站毕竟不能完全均匀分布在每一个地方，卫星遥感手段以其时效性高、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测气溶胶情况成为可能。MODIS是先进的多光谱遥感传感器，具有36个观测通道（频率范围），覆盖了当前主要遥感卫星的主要观测数据。利用反演得到的气溶胶光学厚度空间分布数据结合PM2.5实测数据建立相关模型，即可实现PM2.5的遥感监测。基于ENVI5.0可反演气溶胶的光学厚度空间分布。
作用气溶胶粒子能够从两方面影响天气和气候。一方面可以将太阳光反射到太空中，从而冷却大气，并会使大气的能见度变坏，另一方面却能通过微粒散射、漫射和吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射的外逸，使大气升温。到底是保温多还是反射多，这要看结果。有的时候保温效应多，简称温室效应；有的时候反射效应多，温度下降较大，该热的时候没有热起来。
