温度和湿度是大气边界层观测和模式研究中的两个重要参数,其分布决定了大气边界层的热力学结构。水汽是全球的水循环中重要的一环,水汽分布和变化对人类活动有着重要的影响。大气中的水汽浓度由于受到地表非均匀分布的源以及大气中成云降水等过程的影响,其时空分布有很强的不均匀性。对于温度的分布,细微的温度梯度和逆温层能够影响大气的稳定度。另外下垫面的强迫也会影响大气中垂直交换和对流的发生和发展以及空间尺度和强度,进而改变大气中水汽和温度的分布。因此,在对边界层内温度和湿度的测量中,需要从地表开始并覆盖整改边界层高度的高时间‐空间分辨率的测量数据。根据WMO、ESA等组织的统计看,不同研究对于温度和湿度测量数据的垂直分辨率要求从几米到几百米不等;时间分辨率从1秒到1小时不等;水汽测量的随机误差优于5%‐10%,系统偏差小于2%‐5%,水汽测量的随机误差优于0.5K‐1K,系统偏差小于0.2K‐0.5K。遥感测量是实现上述温湿度分布的测量要求主要技术手段。