国外在较早期已能够利用激光雷达对大气进行检测，目前已建有多个激光雷达观测站 ，其中包括意大利那不勒斯观测站、美国激光雷达观测站、印度尼西亚斯马特拉岛观测站等。其中，美国对空基激光雷达在大气检测方面的应用较为成熟，1994 年9 月，美国利用"发现号"航天飞机搭载激光雷达发射成功，完成了世界上第一次激光雷达空间技术实验;又于2000 年后发射了五颗搭载激光雷达仪器的卫星，为地球科学提供了大量的相关数据。俄罗斯研制了一种远距离地面的激光雷达毒气报警系统，这一系统是通过对气溶胶的特性研究获得的，通过对化学毒剂的实时探测，从而确定毒剂气溶胶云的离地高度、中心厚度以及斜距离等相关参数，从而为人们提供预警。 此外，德国也研制出了一种可发出40 个不同频率激光的连续波CO2 激光雷达，可识别和探测9~11 μm 波段光谱能量的化学战剂，可为大气环境的检测提供有效的数据。

与此同时，国内对激光雷达的应用和研究也在迅猛发展，20 世纪六七十年代，中国科学院大气物理所在周秀骥院士、吕达仁院士、赵燕曾研究员等主持下成功研制出了我国第一台米散射激光雷达，同时开展了有关云和气溶胶特性的探测工作。随着激光雷达在大气检测方面应用的不断发展，目前我国已经建立了12 个沙尘暴长期观测站。随着应用的不断扩大，国内已有许多单位开始运用激光雷达系统进行大气参数的探测研究，如安徽光学精密机械研究所、中国海洋大学、中国科学技术大学、上海光学精密机械研究所、武汉大学、兰州大学等。激光雷达监测环境大气的工作原理是:激光器发射激光脉冲，与大气中的气溶胶及各种成分作用后产生后向散射信号，系统中的探测器接收回波信号，并对其进行处理分析，从而得到所需的大气物理要素[8]，具体原理如图 所示。