大气中云和气溶胶的辐射强迫具有相当大的不确定性，是当前大气遥感科学研究的热点与前沿。本文基于多源卫星遥感观测，通过融合多光谱、多角度、偏振和激光等星载传感器的反演结果，利用大气辐射传输方程耦合地-气系统，定量计算获得区域尺度的大气辐射照度。本文研究的基于多源遥感观测的大气辐射计算方法，可以用于基于排放清单和气候模式模拟的辐射计算的补充和验证，完善大气辐射强迫的估算。　　 提出了基于多源遥感观测数据的云和气溶胶直接辐射强迫的计算模型，能够计算区域尺度下的云和气溶胶同时存在的瞬时和日平均的直接辐射强迫。通过利用实测与模拟相结合的大气廓线产品，结合多光谱、多角度偏振与激光雷达等星载传感器对于云的遥感监测，提供包括云量、云高、云相态、冰云和水云的粒子大小、液态水含量等物理参数。同时，通过多角度偏振遥感探测获得气溶胶细粒子的光学特性，综合地基和多光谱遥感数据获得气溶胶整体的光学特性，利用激光雷达，获得云和气溶胶的垂直分布，并结合反演出来的光学厚度、单次散射反照率、不对称因子、Angstrom指数、复折射指数、粒子谱分布、气溶胶常用类型等物理参数，利用辐射传输方程耦合大气辐射特性，定量计算获得区域尺度的大气辐射照度，进而得到该地区由于云和气溶胶导致的大气层顶和大气层底的辐射强迫。　　 在微观上，针对大气中非球形粒子的几何形态、理化状态和散射特性，分析了典型类型的非球形气溶胶粒子的辐射遥感特性，并对比其与等效球形粒子在光学特性上的差异。特别是针对雾霾天气下的团簇状粒子，进行了微观物理和光学特性的分析研究，从不同的复折射指数、小粒子个数和大小等方面着手，比较其复折射指数、单次散射反照率和不对称因子等理化状态的变化，而导致在光学特性的差异，为大气气溶胶辐射遥感提供支持。然后，利用辐射传输方程研究并分析云的微观物理特性和光学特性，主要包括水滴和冰晶模型的散射特性。特别地，对于卫星遥感观测，水云在典型波长下的多角度偏振遥感中，表现出“虹”效应，即在特殊散射角条件下，出现偏振反射率的峰值；而冰云则由于微观模型中的多次散射，使得这种“虹”效应消失，因此不会出现相应的偏振反射率峰值。本文基于云粒子的多光谱多角度偏振遥感特性，研究了云物理参数反演的相应算法，并利用多源遥感数据进行云检测和云相态的识别。而且，通过引入云的垂直分布廓线信息，能够在有云存在条件下，获得更好的辐射结果。　　 应用于东亚区域，计算获得瞬时的气溶胶直接辐射强迫结果和日平均的云和气溶胶同时存在条件下的大气层顶上行辐射照度。在结果验证过程中，针对瞬时辐射强迫，利用单点的计算结果，通过地基AERONET的2级产品提供的大气层顶和大气层底的辐射强迫结果进行对比验证;针对日平均的辐射强迫，利用CERES的3级SYN1degree产品中的大气层顶的实测上行辐射照度结果进行对比验证。其中，对于AERONET主要对比晴空条件下的气溶胶辐射强迫结果，而对于CERES主要对比在相同大气条件的云和气溶胶同时存在情况下，获得的大气层顶上行辐射照度计算结果。对比说明，利用多源遥感观测的云和气溶胶的辐射结果，可以获得相对较好的效果。