Το αντικείμενο μελέτης της διατριβής είναι οι επιδράσεις των ατμοσφαιρικών αιωρούμενων σωματιδίων (αεροζόλ) σε περιοχικές κλιματικές προσομοιώσεις πάνω από την Ευρώπη με το κλιματικό περιοχικό μοντέλο WRF. Μελετώνται κατά κύριο λόγο οι αλληλεπιδράσεις των αεροζόλ με την ακτινοβολία (direct και semi-direct effect) ενώ προσομοιώνονται και οι αλληλεπιδράσεις των αεροζόλ με τα νέφη. Η διατριβή χωρίζεται σε δύο κύρια μέρη. Στο πρώτο μέρος πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις ευαισθησίας διάρκειας 5 ετών (περίοδος 2004-2008) στις οποίες χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές παραμετροποιήσεις των αεροζόλ στο μοντέλο καθώς και διαφορετικά δεδομένα των οπτικών τους ιδιοτήτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εισαγωγή της αλληλεπίδρασης αεροζόλ-ακτινοβολίας μειώνει σημαντικά την μικρού μήκους κύματος ακτινοβολία στην επιφάνεια (-3 με -8%) οδηγώντας σε μείωση της θερμοκρασίας η οποία σε περιοχικό επίπεδο μπορεί να ξεπεράσει και τον 1οC. Η επίδραση στην άμεση και την διάχυτη συνιστώσα της ηλιακής ακτινοβολίας είναι αρκετά πιο ισχυρή με έντονη μείωση της άμεσης και έντονη αύξηση της διάχυτης συνιστώσας. Παρατηρήθηκαν μικρές αλλαγές στην βροχόπτωση και την νεφοκάλυψη ενώ σε συγκεκριμένες περιπτώσεις παρατηρήθηκαν κυκλωνικές ανωμαλίες στο πεδίο του ανέμου πάνω από τα σημεία έντονης ψύξης. Στο πρώτο μέρος έγιναν επίσης πειράματα ευαισθησίας που αφορούν την επιλογή της παραμετροποίησης της νεφοκάλυψης καθώς και την επικοινωνία των παραμετροποιήσεων της ακτινοβολίας και της μικροφυσικής όσον αφορά την ακτίνα των νεφοσταγόνων. Και τα δύο πειράματα αυτά έδειξαν έντονη επίδραση στην ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στο έδαφος. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής πραγματοποιήθηκαν μεγαλύτερης διάρκειας προσομοιώσεις 30 ετών με το περιοχικό μοντέλο WRF οδηγούμενο από το παγκόσμιο μοντέλο CESM1, για το ιστορικό (1971-2000) αλλά και για το μελλοντικό κλίμα (2021-2050) με βάση το σενάριο εκπομπών Rcp8.5. Έγινε χρήση στατικού στο χρόνο πεδίου αεροζόλ όσο και πεδίου αεροζόλ με μειωτική τάση. Η επίδραση των αλληλεπιδράσεων αεροζόλ-ακτινοβολίας ήταν παρόμοια με αυτήν που παρατηρήθηκε στις προσομοιώσεις ευαισθησίας οδηγώντας σε μείωση της ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας στην επιφάνεια. Η χρήση ρεαλιστικού πεδίου αεροζόλ με μειωτική τάση κατά την ιστορική περίοδο οδήγησε σε μια αυξητική τάση της ακτινοβολίας (brightening) η οποία είναι σε σύμπτωση με τα παρατηρησιακά δεδομένα. Όλες οι προσομοιώσεις του μελλοντικού κλίματος δείχνουν μια αύξηση της θερμοκρασίας πάνω από την Ευρώπη σε σχέση με την ιστορική περίοδο. Επίσης η μείωση του οπτικού βάθους των αεροζόλ στην μελλοντική σε σχέση με την ιστορική περίοδο οδηγεί σε αύξηση της ακτινοβολίας στο έδαφος και σε εντατικοποίηση της συνολικής θέρμανσης.