本发明公开一种复杂恶劣气候监测装置及方法，涉及光电探测领域，包括：线偏振光生成模块发射可见光激光或者近红外激光，并生成可见光激光的线偏振光或者近红外激光的线偏振光；圆偏振光生成模块根据线偏振光生成圆偏振光和圆偏振信号；监测视频生成模块根据线偏振光、圆偏振光和目标物传输的杂散光，确定初步偏振视频；处理显示模块根据初步偏振视频和圆偏振信号，确定可见‑近红外波段的全偏振视频，从而监测气候。本发明提高了生成全偏振视频的精度，从而提高监测效果和效率。