研制了一套可用于探测背景大气SO2和NO2的差分吸收激光雷达系统。该系统利用两台Nd∶YAG激光器的二倍频和三倍频产生532 nm/355 nm的激光, 分别去抽运四台窄线宽的染料激光器, 从而获得测量大气SO2和NO2分布所需的两对激光波长300.05 nm/301.5 nm和446.6 nm/448.1 nm。实验数据表明, 在晴朗的天气条件下, 当空间分辨率为15 m且积分时间为30 min时, 大气SO2和NO2的测量精度分别可达±2.0×10-9和±5.0×10-9, 激光雷达探测的大气SO2和NO2平均浓度与当地气象部门同时间报告的浓度较一致, 显示了差分吸收激光雷达技术监测低浓度SO2和NO2时空分布的能力。

利用CCD激光雷达系统对合肥西郊近地面气溶胶消光系数进行了昼夜连续测量, 弥补了传统后向散射激光雷达近地面盲区和重叠区域的数据空白.比较夜间Mie散射气溶胶激光雷达和CCD激光雷达获得的气溶胶消光系数, 验证了CCD激光雷达系统的可靠性.CCD激光雷达系统的白天检测是可行的, 并获得了10~180 m高度的大气气溶胶消光系数, 空间分辨率最高可达1 cm.两种气溶胶消光系数分布表明, 气溶胶消光系数在垂直方向上不是单调递减, 且在一天中剧烈变化.CCD激光雷达检测到的气溶胶消光系数的时空演化图表明, 随着天色变黑, 整体气溶胶具有降低的趋势.CCD激光雷达的气溶胶消光系数曲线的日间检测是可以实现的.

利用拉曼激光雷达系统测量了合肥西郊低对流层(2 km以下)大气二氧化碳浓度的垂直分布，并对获得的数据进行系统定标和滑动平均处理，反演出大气二氧化碳的垂直浓度廓线。对2014年7月到2015年12月激光雷达观测数据进行反演和统计分析，初步得到了合肥地区低对流层大气二氧化碳垂直浓度廓线的变化规律。结果表明:1) 低对流层大气二氧化碳浓度垂直分布随高度增加而减小，在近地面150 m以下浓度较高，变化较剧烈，300 m以上大气二氧化碳的浓度廓线趋于平稳；2) 低对流层大气二氧化碳垂直浓度廓线呈明显的季节性分布特征，夏季廓线的整体浓度最小，冬季廓线的整体浓度最大；3) 低对流层大气二氧化碳垂直分布与月份有一定的相关性，整体廓线约以每年2×10-6增长。通过实验发现，二氧化碳垂直浓度随着高度增加非单调递减，在大约300~700 m高度区间存在二氧化碳富集区，随着天空渐渐变亮，此区间大气二氧化碳浓度有减小的趋势。