全球海面盐度的分布对我们研究气候变化、降水以及El Ni?o现象有着重要的意义。L波段主被动联合测量的方式能够更好地修正海面粗糙度对亮温的影响,从而有效改进盐度测量的精度。本文在主被动联合探测盐度的基础上,开展了以下几个方面的工作:一、基于辐射传输模型探讨了利用海面亮温反演盐度的机理,研究了基于Aquarius卫星的主被动联合探测海面盐度的Meissner-Wentz亮温修正算法以及CAP盐度反演算法。对两种算法的步骤以及各自后向散射系数GMF的有效性及适用条件进行了分析,就这两种算法各自的特点及区别进行了对比。二、利用统计参数对海面粗糙度进行了描述,分析了不同机制产生的海浪谱(重力波谱、表面张力波谱)的形式与特点。基于海浪谱将风速对应到海面粗糙度的统计描述,建立了风速与粗糙度统计参数之间的对应关系。三、从斯托克斯公式出发推导出了Huygens定理和Extinction定理,得到了切向场表示下的散射场方程。在此框架下基于切平面近似推导出了大尺度基尔霍夫近似,基于切向场级数展开推导出了小尺度微扰动模型。在此基础上结合两种尺度给出了适用范围更广的积分方程模型的表达式。最后对这三种模型进行了仿真和分析。四、基于积分方程模型对海面的散射和辐射进行了模拟。首先分析了海面亮温随盐度的变化趋势和灵敏度,验证了利用海面亮温反演盐度的可行性;其次对海面亮温随粗糙度的变化趋势进行了仿真,验证了粗糙度对海面亮温的影响不可忽略;最后分析了海面后向散射系数随粗糙度和盐度的变化情况及对两者的灵敏度,验证了利用海面后向散射系数修正亮温的可行性,为之后的高精度海面盐度反演打下了基础。