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本文的研究主要包括两个方面:对流层上层大气化学成分对青藏高原一次强对流过程的响应分析和被动微波资料融合方法研究。
第一部分:利用AURA MLS(Microwave Limb Sounder)和CloudSat CPR(Cloud Profile Radar)的探测结果，对2006年7月20日～21日青藏高原地区发生的一次强对流降水过程进行判断和分析，并探讨对流层上层大气成分，主要是水汽(H2O)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)和相对湿度(RHI)、冰水含量(IWC)、大气温度(T)的时空变化。研究结果表明，强对流降水过程中，大气上层T出现扰动，但变化并不是很明显，主要表现在对流层顶有小幅增加，但RHI有明显地增大，在200hPa的高度上几乎增大了一倍以上，并且RHI高值区向上延伸到100hPa左右。平流层O3含量出现了明显地降低，对流层300hPa附近有小幅度地增大。对流层H2O含量明显地增大，在200hPa的高度上出现高值区。对流层CO混合比出现高值区且向上延伸。随着本次对流过程的结束，T的扰动消失，但垂直方向上呈现出明显的分层，水平方向分布的却相对均匀。H2O、CO、O3、RHI、IWC在平流层的分布基本恢复到对流过程发生之前的水平。对流层上层大气成分和RHI、IWC、T的变化表明强对流过程将对流层低层大气中物质向上输送。
第二部分:被动微波探测因其良好的穿透性而用于云和降水的遥感，但被动微波低频通道较粗的空间分辨率容易导致像元充塞效应，且无法直接匹配高频通道的细致分辨率，从而影响了微波观测资料的使用。利用TRMM(TropicalRainfall Measuring Mission)搭载的TMI（TRMM Microwave Imager）高(85.5GHz)低(10.7GHz、19.4GHz、21.3GHz、37.0GHz)频通道的探测结果(1B11)，就如何快捷简便地提高被动微波低频通道的粗分辨率（计算分辨率），使其与高频通道分辨率一致，选用了就近取值法、算术平均值法、距离反比权重法、距离平方反比权重法、距离指数权重法和动态最小二乘曲面拟合法，对洋面(170°E～180°E、10N～20°N)、陆面(110°W～100°W、29°N～38°N)、海陆交界区(140°E～150°E、13°S～3°S)进行了有限区域的计算和分析比较，结果表明三种下垫面条件下的最佳融合方法均为动态最小二乘曲面拟合法，且该方法对垂直极化通道的处理效果更好;此外，不同的下垫面条件对融合方法的处理精度也会造成影响，洋面上的处理结果优于海陆交界和陆面区域。论文最后利用动态最小二乘曲面拟合法，对1998年至2000年逐日逐轨1B11多通道亮温的分辨率进行了处理计算，得到了TMI高分辨率的九通道亮温融合数据集，并在这个分辨率上分析了TMI各通道亮温的空间分布和时间演变。从时间序列来看，亮温在数值上呈现出明显的季节变化。从空间分布上来看，亮温在赤道附近出现一个高值区，且随着季节的变化呈现出南北方向上的震荡。与春季和冬季相比，夏季和秋季全球平均亮温的变化幅度（标准差）相对较小，尤其是对赤道附近东太平洋区域来说。四个季节中平均亮温变化最小的是10.7GHz的双通道，而19.4GHz和37.0GHz水平通道亮温则变化最大。