中文摘要：

甲烷是一种非常重要的温室气体，星载热红外高光谱传感器能够快速、经济、可重复地获取宏观尺度上甲烷分布信息，为研究全球气候变化提供了很好的支持。经典的大气甲烷廓线物理反演模型由于平滑误差、输入温湿廓线误差和观测误差等因素的影响导致其迭代速度慢甚至不收敛，得不到稳定的解。通过Levenberg-Marquardt（LM）模型可以对经典的物理反演模型进行修正，增加解的稳定性，此时LM模型中的两个参数成为快速、稳定求解的关键。本研究通过定量分析经典的物理反演模型求解不稳定的形成机理，然后据此建立模型求解LM模型中的参数，并且选择合适的反演通道，以提高甲烷廓线物理反演模型的收敛速度、反演精度和稳定性。课题以中国为研究区域，基于Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) 卫星观测资料进行反演试验，并且利用地基观测数据、全球大气成分本底站数据、飞机观测资料进行结果验证和误差分析