本课题主要完成以下五部分内容：(1)利用近5年的香港探空资料，结合MONORTM辐射传输模式，正演相应的35个通道亮温，使用主成分分析加逐步回归方法建立了大气廓线反演模型并进行了验证，结果显示反演的大气廓线能较好地反映其大气状况的变化。(2)将探空、GPS与微波辐射计测量水汽总量的进行对比，考察已建立的方法在水汽总量反演上是否更准确，结果表明三者具有较好的一致性。(3)进行了亮温差方法的数学推论和模拟试验，数值模拟结果表明该方法具有提高低层温度探测准确度的能力。(4)探讨了两种不同的方法反演三维的水汽分布，分别是利用水汽通道亮温反映大气柱水汽总量分布和反演不同仰角水汽廓线得到水汽的三维空间分布，模拟和实测资料验证表明，两种方法均能较好反演水汽的三维空间分布。(5)进一步利用微波辐射计反演的水汽廓线分析了广州地区一次典型灰霾天气过程，取得了灰霾天气过程大气环境特征及其成因的新认识。