大气科学的发展以大气探测的进步为前提。微波遥感在近年来的大气探测中所处的地位越来越重要。随着风云卫星微波湿度计和微波温度计的上天,中国的微波遥感技术也在迅猛的发展之中。由于临近空间大气研究的重要性和紧迫的应用需求,我们关注微波临边探测的研究,通过开展一系列的国外发展动态调研、模式分析和设计方案论证,提出我国微波临边探测仪的初步设计方案本设计中所选用的辐射传输模式为LBLRTM,是来源于FASCODE (Fast Atmospheric Signature Code),一种准确而有效地的逐线积分辐射传输模式。该方法的优点是可以直接对波数进行积分,可以有效地处理大气非均匀路径和不同气体的重叠吸收带,并可以同时处理吸收与散射问题。模式是采用HITRAN2008的谱线数据库作为模拟的基础数据库,从谱线的选择开始逐步开展工作。首先分析了H2O,O3,N2O,HNO3,CO,ClO等25种大气成分在微波亚毫米波段的线强分布,并对这些成分是否存在时的模拟得到的亮温变化进行分析,从而预先选出H2O,O3,N2O,HNO3,CO,ClO,CH3Cl等可行性较高的成分。然后以76年美国标准大气作为模拟时的背景廓线,针对不同的临边高度,对每一种单一的不同大气成分进行了敏感性测试,从而分析得出各成分亮温的理论敏感性。通过这一过程将前面选出的气体成分大致分为三类：高敏感性,低敏感性及敏感性低于探测临界值三类。以敏感性结合当前对大气各成分的关注度,并考虑可行的技术条件,最终设计了包含5个辐射计的微波临边扫描探测仪。具体包括：R1,频率为118GHz,主要探测温度,气压等；R2,频率为190GHz,主要探测水汽,ClO,HNO3,N2O等；R3,频率为240GHz,主要探测O3,CO等；R4,频率为270GHz,主要探测ClO,HNO3,N2O等；R5,频率为345GHz,主要探测CO,N2O,CH3Cl,HNO3等。在确定了辐射计频率和探测目标之后,进一步用模式针对具体需要探测的每一种成分的光谱仪特征进行了理论模拟,并在同期完成了标准大气条件下权重函数的计算,为未来的反演工作做好了坚实的准备。该工作结合模式分析论证设计方案,尤其对于微波/亚毫米波通道获取大气成分的能力进行了较为深入的分析,初步论证了该设计方案的合理性和可行性,为开展我国微波临边探测技术在临近空间大气研究领域的应用奠定基础。