本文针对地基微波辐射计应用中疏于系统标定和数据订正而导致的亮温数据偏差以及云对大气温湿度反演的影响问题,根据辐射传输理论和辐射计性能开展地基微波辐射计亮温模拟计算分析和质量控制研究,细化晴空、云天样本的筛选,建立起基于晴空样本的全样本亮温数据的系统偏差订正方案;根据云天辐射传输理论定量分析云的辐射贡献,基于辐射计各通道对云的响应分析,提出“三通道法”利用微波辐射计自身三个通道的观测亮温反演云参数;提出去除“云辐射贡献”的“云影响订正”方案。北京2010年1月-2011年12月两年间的数据资料实验表明,采取了本研究所提出的上述方案,可以有效地改善地基微波辐射计观测得到的亮温数据与模拟计算的亮温数据之间的一致性,由此反演得到的大气温湿廓线与无线电探空之间的相关性得到了很大提高,误差偏差接近于零,误差均方根明显下降。由订正后的地基微波辐射计2分钟分辨率亮温数据反演得到的大气温湿剖面,可以更好地用于天气系统分析,比LV2产品明显合理。本文主要的研究内容和结论包括:（1）研究强调了天线罩和环境温度等对旁瓣的影响,提出了一种基于“晴空”条件下辐射理论分析和统计的环境干扰校正方案。基于“晴空”大气温湿度样本的计算结果分析表明,天线周围的环境温度必须考虑在内,特别是在K波段,以消除污染的天线罩和旁瓣的影响。校正后消除了亮温观测数据中的“跳跃”现象、提高了亮温观测数据自身的时间连续性和与基于NCEP-fnl数据的正演数据之间的系统一致性。利用订正后的亮温数据反演得到的大气温湿度廓线与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,各高度上的偏差、均方根误差和相关系数都有明显的合理改善。利用辐射计2分钟一次的亮温数据,经订正后反演得到的大气温湿度剖面可以很好地展示大气层结的连续变化过程,连续12小时的一次逆温层生消变化个例分析表明,经亮温订正后反演得到的大气温湿度剖面所揭示的逆温层生消连续变化过程,是无线电探空数据所不能得到的,比辐射计系统自带软件提供的二级产品数据更加合理。本文所提出的这一修正方案,既可用于实时数据质量控制与系统工作状态监测,也可用于对微波辐射计在校准不当或观测环境发生改变的情况下已经积累的大量数据进行数据抢救。（2）本文针对地基辐射计观测和大气层结反演受云的影响问题,提出“三通道法”,用给定的地面微波辐射计22个观测通道中对云参数敏感的3个通道,估算出云层厚度和云水浓度,同时辨别出亮温数据的“晴空”以及“云天”样本。在此基础上,完成其余通道观测数据的“云辐射贡献”订正,以便进行温湿度反演计算。本文强调,除了对亮温数据进行质量控制以保证观测系统所提供亮温数据的稳定性和可对比性外,还应进一步进行亮温数据的"云影响校正",以去除亮温数据中云层（尤其是厚浓云层）带来的影响,然后再将数据用于大气温湿度和液体水含量等垂直廓线与剖面的反演。通过对北京两年的数据进行了分析表明,对亮温观测数据进行“云的辐射贡献”订正是必要的,订正后反演得到的温湿度廓线与剖面明显改善,与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,天气变化过程个例分析更加合理。研究发现,云影响因子（CI,Cloud impact Index）越大（即云越浓厚）,云订正就越困难且越有必要。（3）将强对流降水前辐射计以2分钟时间分辨率观测得到的亮温数据进行系统订正和云影响订正后进行大气温湿度垂直廓线的反演,计算出相应的对流有效位能CAPE和对流抑制能量CIN,并应用于强对流降水前对流不稳定性的分析,能够有效捕捉到在较短时间内完成的局地对流有效位能积累过程。本文给出的一次强对流降水发生过程个例结果,印证了很多文献揭示的现象:对流有效位能在一段时间内出现波动中持续增加、然后在短时间内呈波动减小趋势,随后强对流降水发生。这对临近降水预报有一定的意义。