云的覆盖率占了大约60%的地球表面,在平均地球反照率中所起的作用约占2/3,云能够调节地气系统的辐射收支。一方面,云会对太阳短波辐射进行吸收和散射,反照率效应能够降低地气系统的温度;另一方面,云也可以对地表和云下大气的长波辐射进行吸收和反射,温室效应能够对地气系统起到保温作用。因此研究云对大气辐射、气候环境、人类活动及科学研究有着重大的意义。本文旨在利用卫星的数据结合辐射传输模式研究云物理特性以及云对目标的辐射散特性的影响,用到的卫星数据主要是风云卫星和MODIS传感器数据,MODIS传感器数据不但提供了实验数据,也为风云卫星数据的实验结果提供了参照。文中主要分析了云覆盖率、云分类、光学厚度和云的辐射。首先云覆盖率和云分类都是采用了多光谱阈值检测的方法,在进行云检测时引入了“置信度模型”极大提高了检测的准确性,使用多个通道的阈值检测云像素;然后利用可见光通道反演云的光学厚度,使用SBDART辐射传输模针对同等观测几何条件、下垫面类型、大气环境等条件下建立辐射查找表;最后研究了云的辐射特性,主要是以红外波段的云透过率和发射率为主,云透过率需要对卫星数据进行校正定标后得到云的厚度、云的含水量等参数,然后引入经验公式计算云透过率,为了保证数据的可靠性以及检验结果的可信度采用MODTRAN仿真计算结果进行最后的实验结果对比。发射率的计算是依据光学能量计算公式,将前文计算的透过率和MODIS仪器中的反射率的数据是代入公式进行计算,将计算结果和MODIS数据中的获取的发射率进行对比,在对比结果上趋于一致。为了将研究结果结合到实际应用中,在进行云检测、云分类、光学厚度等实验示例后,本文分析了西北地区云覆盖,云分类和云光学厚度的概率分布和季节变化。这使研究人员能够更直观,更深入地了解西北地区云的物理特征,丰富了中国云特征的研究内容。以上的结果表明,在西北地区云的覆盖率约占45%,云的覆盖率随季节变化而变化。其中云的分类主要以高云、低云和积雨云,高云中的卷云出现的概率较大,卷云出现的概率随季节变化不大。云的光学厚度主要分布在10~25之间,平均光学厚度主要集中在22左右,冬季云的光学厚度相对较小,反映了云光学厚度大小和季节有一定关系。