二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是大气中最主要的两种温室气体，工业革命以来，人为活动导致的大气中温室气体浓度持续上升与全球气候变暖有很好的正相关，因此也成为近年来的科学研究热点和社会焦点问题。国际上已经有多颗配置有近红外超精细高光谱传感器，其目的是提高低层大气温室气体浓度的遥感精度。
　　利用近红外波段温室气体遥感的两个关键性问题是先验信息的准确性和大气散射（云和气溶胶）的订正。为分析CO2和气溶胶廓线对卫星遥感的影响，我们在黑龙江建三江利用飞机、在重庆长寿利用系留气艇对CO2、CH4和气溶胶廓线进行观测，并与OCO-2和Tan-Tracker模式模拟的廓线进行了对比分析。基于LBLRTM、DISORT、MIE散射搭建了辐射传输正演模型，利用该模型进行了CO2卫星遥感对廓线的敏感性。论文主要结果如下:
　　基于辐射传输模式自主搭建大气辐射传输正演模型，可以根据研究需要自定义参数，模拟大气辐射传输过程，输出卫星接收辐亮度，进行敏感性分析。
　　2018年8月7日至10日，在黑龙江省建三江进行了飞机观测实验(1km-7km)。观测结果表明，由于地表植被的吸收作用，CO2浓度随高度的上升而增大。CH4浓度在2km以下随高度的上升而减小，2km以上浓度变化较小。与飞机廓线计算XCO2相比，OCO-2的XCO2比飞机观测平均偏低4.38±0.44ppm（-1.18％±0.11％）。Tan-Tracker模式给出的低层大气CO2廓线与飞机观测也存在着明显偏差。
　　2019年1月11日至13日，利用系留气艇在重庆长寿区进行低层大气CO2、CH4和气溶胶廓线观测(0-700m)。因工业活动和人为排放，CO2和CH4的浓度在夜间积累，上午地面浓度较前一天下午的地面浓度高。当大气为中性层结时，CO2和CH4的浓度随高度变化较小。当存在逆温层时，大气垂直交换速率减慢，气体浓度廓线呈现上下分层结构。
　　利用正演模型对XCO2、CO2廓线、气溶胶和水汽含量进行敏感性分析。XCO2敏感性分析表明，当XCO2初始估计值变化5-40ppm（1.3％-10.5％），辐亮度的敏感性变化约为0.5％-3％。CO2廓线敏感性分析表明，若10km以下CO2浓度随高度递增，辐亮度变化为负，反之，辐亮度变化为正，其变化依赖于廓线差别的大小。可以认为且CO2源汇的强度越强，辐亮度变化率越大。气溶胶参数敏感性分析表明，当气溶胶廓线不变，整层AOD分别增大到0.045、0.065和0.092时，辐亮度相对于背景气溶胶的最大变化率约为0.2％，0.9％和1.6％。AOD不变气溶胶廓线线型相比于AOD引起的辐亮度相对变化率较小。水汽敏感性分析表明，XH2O增加10％至40％所引起的辐亮度最大变化率为0.6％，大部分波段远小于XCO2增加5ppm(1.3％)引起的变化率(0.5％)。