云在全球能量和水循环中起着重要的作用,是地-气系统不可缺少的组成部分。从全球尺度来看,云量及云光学、微物理特性的一些细微的变化都可能会对气候系统产生显著的影响。因此云的时空分布特征、云光学和微物理特性的研究对云辐射特性的准确估算以及对地表辐射收支及气候变化的可能影响的研究具有重要意义。利用卫星遥感技术可以获取云的时空分布特征,同时结合大气辐射传输理论可以反演云光学和微物理特性参数。然而,云参数的遥感反演中冰云和多层云的反演精度还存在很大的不确定性,导致后续估算地表太阳辐射收支出现误差。本文利用2016年12月-2017年11月期间的Himawari-8二级云光学和微物理参数(光学厚度,粒子有效半径等)产品,提取了Himawari-8全盘范围内冰云和多层云参数,分析其时空分布特征。通过分析得知2016年12月-2017年11月冰云与多层云云量由大到小依次为夏季、冬季、春季、秋季。冰云出现频率在10oN~10oS范围内最高,大部分区域可达45%以上,赤道附近多层云出现频率最高,大部分区域在25%-35%之间。为把握不同的冰晶散射模型对单层冰云和双层云参数反演以及对地表短波辐射估算的影响,引入RSTAR辐射传输模式分析了冰晶散射模型,卫星观测辐亮度和地表短波辐射对不同云参数、太阳天顶角以及卫星观测角等的敏感性。在此基础上根据CALIPSO观测到的双层云叠盖情况,采用构建查找表法(LUT)估算了不同相态和冰晶散射模型组合的双层云对云参数反演以及估算地表短波辐射带来的误差,得出如下主要结论:(1)在假设为单层冰云情况下,不同云相态计算的大气顶辐亮度随太阳天顶角的增加呈减少趋势,地表短波辐射则呈急速减少趋势而随着地表反照率的增加呈增加趋势;不同冰晶模型计算的大气顶辐亮度随太阳天顶角的增加呈减少趋势,而随卫星天顶角的增加呈上升趋势,地表短波辐射随太阳天顶角的增加呈急速减少趋势;不同有效粒子半径的水云计算的辐亮度随光学厚度的增加呈增加趋势,地表短波辐射则呈减少趋势。(2)在假设为双层云情况下,对于卫星观测到的相同大气顶辐亮度:冰晶散射模型为椭球形时,反演得到的水云与冰云光学厚度差值较小,从而计算的地表短波辐射差值也较小,相对误差为1.91%;而冰晶散射模型为六角柱时反演得到的水云与冰云光学厚度差异非常大,当辐亮度值为214.1 W/m2.μm.sr时,相对误差最大值为56.31%。探讨不同冰晶散射模型对云参数反演与地表短波太阳辐射估算的影响以及准确把握双层云所导致的反演误差有助于加深我们对云在全球气候变化作用中的理解,并对提高或改进利用卫星反演云参数算法提供参考依据。