大气辐射传输在气候系统中起着至关重要的作用。然而,气候模式中的大气长波辐射过程参数化仍有改进的空间。为了改进气候模式中长波辐射过程参数化方案,本文主要从以下几个方面进行了研究:（1）首先,本文基于红外辐射不变性原理,提出了一种可求解多层垂直非均匀大气的红外辐射传输累加法,并建立了红外四流离散累加方案（δ-4DDA）和红外四流球谐累加方案（δ-4SDA）,评估了两种四流方案的计算精度和运算效率,从而更好地解决红外四流方案应用于气候模式时的多层非均质大气多层传输问题,提高气候模式中大气辐射传输方案的计算精度。（2）其次,本文研究了不同的高斯求积（GQ）对短波和红外的单层四流离散纵标近似解的精度影响,将几种高斯求积应用到了单层四流短波/红外辐射传输算法中,进行了单柱理想实验,探寻可使短波/红外四流离散累加方案精度更高的高斯求积型。并通过卫星观测数据,在真实大气情况下进行进一步验证。（3）为了更好地处理辐射模块中散射相函数的参数化,提高辐射计算精度,本文提出了一个新的双delta函数调整方案,即同时考虑多次散射的前向峰值贡献和常以往被忽略的后向峰值贡献,并将其应用到红外辐射传输的二流离散累加方案（2DDA）中。结果表明,双delta函数调整的2DDA（2δ-2DDA）在大光学厚度时（如水云）比单delta函数调整的2DDA（δ-2DDA）精度更高;在薄光学厚度时（如冰云）精度与δ-2DDA相似。（4）此外,长波辐射中除了最为重要的红外辐射,长波波段中的太阳能量（即太阳-热红外光谱重叠区能量）辐射传输计算也很重要。本文提出了一种处理太阳光谱和红外光谱重叠的新方案,并与现有气候模型中常用的两种方案进行了比较。结果显示,新方案比其它两种方案精度更高,特别是在4-7.14μm的红外光谱。（5）最后,本文将新建立的长波四流方案（δ-4DDA）应用于加拿大全球气候模式4.3版（Can AM4.3）,并比较了三种长波辐射传输方案所计算的气候物理量的差异,从而讨论新方案以及长波云散射效应对气候模拟的影响和敏感性。