利用主成分分析法(Principal Components Analysis，PCA)分析了风云三号D星微波温度计(Microwave Temperature Sounder，MWTS)观测数据中条带噪声的分布特征，描述了存在条带噪声的主要模态。基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD)方法对存在条带噪声的模态所对应的时间系数进行了分解并滤波。通过重构观测亮温实现了对条带噪声的抑制。在定性验证条带噪声抑制效果的基础上，通过将观测亮温与模态亮温进行比较来定量评估条带噪声抑制后的数据精度。统计结果表明，经过条带噪声抑制后，观测亮温与模态亮温的标准差减小约0.018 K，进一步提升了MWTS的数据精度。

VIRR是搭载在我国最新一代极轨气象卫星FY-3B上的可见光红外扫描辐射计, 发射后的遥感器需要进行不断的辐射定标校准以提高数据质量, 更好的满足用户需求。 为了研究FY3B/VIRR入轨后辐射响应的衰变规律, 利用2011年—2015年敦煌辐射校正场同步试验数据, 采用反射率基法计算其反射太阳波段的辐射定标系数, 除受水汽吸收影响的波段10, 其余各波段定标系数相对标准差均小于1.5%。 以Aqua/MODIS为辐射基准验证了该方法的精度, 结果表明, 正演大气顶辐射与卫星观测值的平均偏差均小于2.5%。 基于上述五年的VIRR定标结果, 结合发射前定标系数, 计算了遥感器的年际衰变率, 结果表明: 仪器衰减显示出一定的波长依赖性, 波长越短的波段衰减越大； 与发射前定标系数相比, 入轨第一年的仪器定标系数有较大程度的变化； 随着在轨运行时间变长, 仪器衰减趋势开始减缓, 在轨运行的第二和第三年衰减均大幅减小； 从第四年开始波长<0.8 μm的波段, 有衰减增大的趋势； 在轨运行两年后, 波长>0.8 μm的波段部分年份出现了响应增加的现象； 与孙凌等的FY3A/MERSI衰减变化规律相比, 衰减率和波长的相关性是一致的, 但MERSI在0.65 μm的波段3和13均出现相应增加的现象, 而VIRR在该波长处的波段1却有衰减增大的趋势； 综合历年的衰减率可以看出, 波长较短的波段7, 8和9年衰减率基本大于5%。

提出一种快速的局域线性回归(Fast Locally Linear Regression, FLLR)算法，用于从搭载在风云三号B星(FY-3B)上的红外大气探测仪(IRAS)红外观测数据反演大气温湿廓线。算法所需的观测样本为IRAS/FY-3B L1数据红外观测值与AIRX2RET V5产品的时空匹配数据，以2011年为例，在180°W~180°E、60°N~60°S的研究区域内按照观测时间绝对差小于15 min和观测角度绝对差小于2°的条件获取观测样本，并对样本进行了评价。在匹配观测样本的基础上比较分析了FLLR算法与LLR算法、D矩阵算法和非线性的神经网络算法，然后采用FLLR算法从IRAS/FY-3B L1数据反演得到2011年全年的大气温湿廓线，并外推反演得到2012年第1季度的大气温湿廓线。最后，利用相应的ECMWF再分析数据和RAOB探空观测对2011年的反演结果进行了精度验证，采用AIRX2RET V5产品对2012年第1季度的外推反演结果进行了验证。结果显示: 与D矩阵算法相比，FLLR算法反演大气温度和湿度廓线的均方根误差分别减小~0.8 K和~0.5 g/kg，其精度与非线性的神经网络算法相当; 相对于ECMWF再分析数据，本文大气温度和湿度廓线反演结果的均方根误差分别小于2.5 K和2.3 g/kg; 而相对于RAOB数据，其均方根误差分别小于3.5 K和2.0 g/kg; 2012年第一季度外推反演结果的均方根误差分别小于2.5 K和1.6 g/kg，与算法精度基本一致。IRAS/FY-3B大气温湿廓线的反演精度与MOD07 V5大气廓线产品相当。

结合FY-3C微波温度计地面真空试验数据呈现出的高次特性，理论分析按照马克劳林展开的二极管方程呈现的高次项，分析FY-3C微波温度计在轨辐射非线性特性，设计了两点线性定标修正+三次方程非线性建模订正方法，对温度计的非线性特性偏差进行良好的校正和定标，该方法能够很好的对仪器高次曲线进行良好标定，结果采用O-B和与ATMS进行交叉比对方法进行验证，定标精度比使用国外常规U参数订正方法提高最高达4 K，显著提高全球大气三维温度产品性能.

由于红外探测器的观测易受云的影响及快速辐射传输模式对云亮温的模拟不精确,在同化风云三号B星(Feng Yun-3B)红外分光计(Infrared Atmospheric Sounder, IRAS)的亮温资料时,首先需要进行云检测,以获得晴空视场点或晴空通道信息。基于最小剩余法(Minimum Residual Method, MRM)对IRAS资料进行了云检测研究,该方法不仅能判识视场点是否有云,还能得到视场点的云参数(有效云量)。同时,采用FY-2E卫星云图对云检测效果进行了验证。结果表明,将该方法用于IRAS资料云检测是可行的。

结合风云三号B星(FY-3B)载红外分光计(InfraRed Atmospheric Sounder, IRAS) 资料的通道特性，分析了云在不同波段的光谱特性。与通道亮温偏差 阈值法不同，利用通道多光谱信息以及基于平滑梯度和通道信噪比的方法对FY-3B/IRAS 资料进行云检测方法研究，更有效地识别出了有云视场点。对2013年1月9日00时至1月14日00时 共5天的IRAS资料数据进行了偏差订正，然后采用以上方 法进行了IRAS资料云检测。结果表明，经过云检测后的通道亮温偏差服从高斯分布，满足后 期变分同化IRAS通道亮温的要求。

建立适于FY-3A卫星的海表温度业务化反演算法并验证其精度.采用覆盖我国渤海及北黄海的长时间序列现场观测数据及相应FY-3A VIRR数据，建立了适于FY-3A VIRR海表温度反演的分裂窗算法.独立样本数据验证表明，算法平均误差为0.78 ℃，RMSE为0.93.

为了考察和评估我国首次自主研制并由新一代极地轨道气象卫星风云三号携带的紫外臭氧垂直探测仪SBUS的观测数据和反演产品的精度和稳定性，利用SBUS在轨观测数据开展了臭氧垂直氧廓线反演试验，并将反演产品与NOAA卫星同类仪器SBUV/2产品数据进行了系统比较。首先使用自主研发的风云三号紫外臭氧垂直廓线反演算法FY_V1.0开展臭氧廓线反演试验，输入数据为SBUS 2008年7月17日~8月30日在轨观测数据。然后，采用3种方法，即匹配像元数据直接比较，赤道地区平均反演廓线比较以及反演廓线与先验廓线残差比较，将反演结果与SBUV/2产品进行了比较。最后，基于各种比较结果进行分析和评估。结果显示，与NOAA-16和17卫星SBUV/2反演产品相比， SBUS反演产品多数高度层相对偏差百分率在±10%之间，部分层相对偏差达到±15%；在20°N~20°S比较平均反演臭氧垂直廓线，最大差异为5.4 DU，最小差异为0，多数在±0.3 DU之间；比较反演廓线与先验廓线的残差表明，较大残差发生的高度以及残差正负性等方面存在明显差异。结论认为，在未对数据做任何订正的条件下，SBUS反演臭氧垂直廓线产品在多数高度层精度尚可，但是，与SBUV/2产品相比，SBUS获取的臭氧垂直廓线存在较大的系统性偏差，需要通过与SBUV/2的交叉定标进行订正。