《大气气溶胶和雾霾新论》专门论述大气气溶胶与雾霾的形成机制及其对全球气候变化的影响。它总结了作者20年来参与国际和国内相关的大型科研项目，研究以北京、上海、乌鲁木齐为代表中国三类典型地区大气气溶胶所取得的成果，论述了各类气溶胶的理化特性，揭示了各典型地区的雾霾形成机制，发现有机气溶胶、硫酸盐、硝酸盐和黑碳是大气中产生雾霾的4类决定性组分，提出交通源排放日益严重是触发很多地区大范围雾霾的主要原因，并论证了气溶胶长途传输是大气污染和雾霾形成之重要途径，阐明了颗粒物严重污染对全球生物地球化学循环的可能影响。《大气气溶胶和雾霾新论》还提出了气溶胶长途传输途中及大气海洋物质交换中的铁硫耦合反馈机制等一些涉及大气化学的基础理论，发展了气溶胶科学研究的若干新方法。