利用中国地面气象观测站网的辐射日值数据集和中国空气质量在线监测平台2014～2016年逐日观测数据,分析了京津冀、长三角和珠三角太阳总辐射（GSR）长时间序列变化趋势和近10年年际和季节变化特征,以及近3年臭氧日最大8小时平均（O3₈h_max）和细颗粒物（PM2.5）的污染过程频次变化,通过不同因子及其不同强度等级的分型统计,探讨PM2.5、O3₈h_max与太阳总辐射的关系。利用WRF-Chem模式模拟京津冀一次PM2.5和03双污染过程,并结合天气数据平台每3小时气象观测数据对模拟结果定量评估。结果表明:（1）近60年GSR年均值京津冀最高,长三角次之,珠三角最低。其中京津冀在1976年发生均值突变;长三角和珠三角在90s前后变化趋势发生转变。2007～2016年京津冀太阳总辐射显著上升,京津冀春季和珠三角夏季太阳总辐射显著上升。（2）三大经济区PM2.5污染过程年频次均呈现逐年递减,且京津冀最多,长三角次之,珠三角最低;O3污染过程年频次时间上呈现先减后增,空间上京津冀多于长三角和珠三角。（3）三大经济区O3₈h_max与太阳总辐射相关系数均在0.71以上,有较强的正相关;不同季节不同太阳总辐射下O3₈h_max与PM2.5的相关关系差异显著,其中京津冀春夏秋三季O3₈h_max与PM2.5在强太阳总辐射下有较好的正相关,冬季则存在一定的负相关;长三角四季两者相关性均较弱;珠三角夏季两者正相关最为显著;不同PM2.5浓度下O3₈h_max与太阳总辐射的线性拟合效果较好,体现出较强的正相关关系。（4）通过对2015年5月21日～29日每3小时2m相对湿度,2m气温以及地面气压3个气象要素的模拟值与观测值对比分析,发现模式对2m气温的模拟效果相对较好,模式存在9%的低估,模拟值与观测值的相关系数为0.88;模式对2m相对湿度存在31%的低估,相关系数均为0.73;模式对地面气压存在一定的高估,相关系数为0.73。对比分析该过程3个气象要素日均值和太阳总辐射日值的模拟值与观测值,发现2m气温和2m相对湿度均被低估,模拟值与观测值的相关系数分别为0.35和0.41,模拟效果较差;地面气压和太阳总辐射则被高估,相关系数分别为0.92和0.73,模拟效果一般。对比分析该过程PM2.5和O3₈h_max日均值的模拟值与观测值,发现PM2.5被低估17%,模拟观测的相关系数为0.74;O3₈h_max被低估47%,相关系数为0.81。模拟再现了污染物日变化特征,但未能捕捉到PM2.5和03的污染峰值,模拟效果较差。