云污染容易造成星基红外高光谱观测精度下降，导致大量观测信息损失。针对有云情况下的干涉式大气垂直探测仪（FY-4A/GIIRS）的观测数据，提出一种云上温度廓线反演方法。利用辐射传输模型分别开展晴空和有云情况下的观测亮温模拟实验，统计分析不同通道的模拟亮温变化特征，根据云顶气压确定通道优选方案，通过神经网络算法实现云上的温度廓线反演，温度廓线反演的精度评估采用ERA5再分析数据作为参照标准。实验结果表明均方根误差（RMSE）整体优于1.5 K，反演的温度廓线具有较高的精度，有效地提高了FY-4A/GIIRS在云污染情况下的观测资料使用率。

为提高红外卫星资料的利用率，需将更多的资料同化进入数值预报模式初始场，尽量减小云污染的影响。针对大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)卫星资料，用云检测方法识别了云顶高度。在验证该方法的有效性之后，在大范围卫星视场的含云区域中保留所有云顶以上的通道，并将这些通道的亮温数据同化进入数值预报模式初始场，通过对比分析不同方案下台风的模拟路径来评估云检测方法对台风数值模拟的影响。结果表明，该云检测方法的效果较好，检测出的晴空区及云区的分布与实际观测对应，检测得到的高云顶区域与台风云系的对应性较好。将云顶以上的通道亮温加以利用后，红外卫星资料的利用率得到很大提高，数据是原数据量的2.4倍。在台风路径模拟方面，同化云层以上的通道数据后，数据量的增加使路径模拟变得更精确了，与观测值明显接近。

云污染会严重影响云区辐射的模拟，导致大量云区卫星资料被废弃。结 合快速辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM)的应用现状以及 红外遥感原理，对CRTM模式中的辐射传输模块进行了修改，并提出了能够模拟云 区红外辐射的CRTM云模式。利用CRTM云模式模拟了高光谱大气红外探测 器(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的通道亮温，并针对云模式中新增的参数进行了 敏感性分析。结果表明，随着通道高度的下移，对卫星接收辐射贡献较大的大气层也在下移，偏 差大值区所处的高度也越来越低；在偏差大值区中，偏差值会随着云量的增加而增大，直到全云覆盖时，偏 差值最大；云量较大时，输入的温度廓线的垂直变化会引起云顶发射辐射产生相同的垂 直分布，这与用CRTM云模式模拟出的亮温随云顶高度抬升而出现的垂直变化一致；用CRTM云模 式模拟的亮温值对新增的云量和云顶高度参数的敏感性较强，符合大气红外辐射传输的规律。

在O2-A 波段进行了温室气体卫星数据的云污染问题研究，并从光程的角度分析了散射对CO2反演的影响，提出了一种解决CO2 反演中云污染问题的方法。对GOSAT L1B 数据的处理结果显示晴空、有云、待定像素分别涵盖了83.58%、9.70%、6.72%的L2数据；像素的CO2反演结果中，晴空、薄卷云像素的结果与L2保持较高一致，其余像素的结果普遍低于L2结果。O2-A 波段云检测有其优势但仍存在一定的局限性，如对薄卷云识别的准确性不足等，而光程法散射校正能有效改善薄卷云散射导致的CO2反演误差，可作为云检测的一个有效补充，两者结合是解决云污染问题的一种有前景的方法，同时在云检测中对薄卷云像素占多数的I类待定像素应予以更高重视。