对流层顶对热带辐合带(ITCZ)极地扩张和大气环流结构的变化具有重要作用,而大气边界层逆温通过复杂的反馈作用可显著改变近地面污染浓度进而影响大气污染。由于缺乏精细的大气垂直结构观测资料,使得人们对我国对流层顶和边界层逆温气候特征及其影响机制的认知非常有限。因此,本论文主要利用中国气象局最新发布的无线电探空仪数据对1979-2016年中国对流层顶变化高度进行了全面研究,借助2011年-2017年为期7年的秒级探空观测资料,深入分析了边界层内大气逆温的频率,强度以及厚度的时空分布特征,揭示了其主要影响因子。研究结果表明中国大部分地区的对流层顶高度都有明显的上升趋势,增长率大约为370米每十年。增长最快的是西北地区,其次是低纬度地区(15o～25oN),而增长最快的地区是高纬度地区(45o～55oN)。从时节上来说在夏季的时候对流层顶高度到达最高值,而在冬季达到最低。垂直方向上的频率分布呈现双峰模式,主要峰值出现在15千米左右,次要峰值出现在8至12千米之间。逆温表现出很强的季节性和地理依赖性。在北京时间早上8时,贴地逆温的发生频率总体上呈现“西高东低”的现象,而在晚上8时则相反。华北平原的贴地逆温强度最大,这可能是由于气溶胶和逆温之间强烈的相互作用。同时还发现逆温的频率在夏季较低,而在冬季较高。夏季贴地逆温和悬浮逆温发生频率均在早上8时达到峰值,在14时达到谷底。冬季,在垂直方向上,大多数悬浮逆温往往发生在300米处。局部气象要素与逆温之间的相关性分析表明,较大的低对流层稳定度对应于更频繁和更强的逆温。本论文对流层顶时空趋势相关结果为全球变暖下ITCZ极地扩张论提供了重要的观测证据,而探空边界层逆温精细结构的工作全面给出了中国地区大气边界层逆温结构,这些观测事实将为我国应对气候变化和大气环境治理提供重要观测事实和科技支撑。