CO不仅在地球大气化学-气候-环境体系中扮演着重要角色,而且也是一种常见的地面污染排放物及大气传输示踪物。卫星观测对于深入了解全球大气中的CO的时空分布具有重要的研究意义。本文以CO为研究对象,利用卫星CO观测资料,结合地面排放源观测资料,将重点关注CO在低纬地区地表至大气下平流层的时空分布特征,以及极区冬春季节大气平流层中CO的次峰值现象。本文的主要结论如下：(1)应用ACCMIP地面排放资料、MOPITT卫星资料和MLS卫星资料,对低纬地区地表至下平流层CO分布的气候态进行分析,结果表明,低纬地区地表CO的源强度具有显著的季节变化,每年存在两个显著的排放峰值,分别为8-9月份和12-2月份,生物质燃烧源的变化是造成地表CO排放呈现显著季节变化的主要原因；而CO的平均排放率几乎没有年际变化。目前普遍认为深对流过程是低纬地区大气底层物质向上传输的重要通道,本文的分析结果表明,低纬地区地表CO的主要排放源地与深对流系统的地理位置并不相互对应,但是由CO源地指向深对流的低层大气水平风场输送有利于CO进入深对流系统并向上传输。在上对流层CO分布表现为团簇状的结构,CO的浓度大值区与向外长波辐射(OLR)所标示的热带地区深对流系统位置相对应,但是不同区域深对流过程向上传输的高度差异较大,其中以东南亚、北非和南美的对流输送作用最强。随着高度增加,对流输送的减弱,水平风场环流成为制约CO分布的重要因素,反气旋环流对CO的锢囚约束作用是一个普遍存在的现象,而不仅局限于目前已知的亚洲夏季风区域。在下平流层区域,纬向风的携带使CO向下风方向漂移,逐渐呈现为带状分布。尽管低纬地区地表CO的平均排放率并没有呈现没有年际变化,但是低纬大气CO的平均浓度存在显著的年际变化。(2) ACE-FTS和Aura-MLS卫星CO观测资料的分析结果显示,南北半球极区大气平流层中部,于当地冬末春初季节存在明显的CO浓度垂直分布次峰值现象。应用观测密度较大、范围覆盖较广的Aura-MLS卫星资料,通过对冬春季节极区CO浓度的季节内变化进行分析后发现,冬季来自大气中间层富含CO的空气能够逐渐下沉并进入到平流层中部,在冬末春初时节,平流层上部的CO浓度快速下降,而平流层中部的CO浓度变化则较慢,从而使大气平流层中CO浓度呈现悬球状的空间分布结构,卫星观测廓线资料分析结果则呈现出次峰值现象。相应的同化气象数据MERRA的风场资料和Aura-MLS卫星观测OH资料分析结果表明,垂直输送的减弱、水平交换的加强和OH浓度的回升可能是导致平流层上部CO浓度快速减少的原因,而在平流层中部极低的OH浓度以及极弱的水平交换使CO保持较长的化学寿命,并使这一现象得以从晚冬维持到春季。