为了减少人类对气候影响估算的不确定性，研究全球碳循环、定量理解大气CO2的源与汇分布及碳浓度长期变化的趋势，需要获取高精度的全球大气CO2浓度数据。全球大气CO2浓度数据获取的手段可分为三种，地面观测、卫星遥感观测和基于大气输送模型的模拟。地面观测具有精度高的优势，但由于仪器昂贵、维护成本大，全球地面站点数量有限，限制了地面观测在全球大气CO2循环研究中的应用;基于遥感卫星的观测是大气CO2浓度获取的最新手段，其中GOSAT卫星是当前唯一一颗在轨运行的温室气体卫星，GOSAT为获取高精度的全球大气CO2浓度资料提供了重要的数据保障，随着反演算法的逐步改进，GOSAT卫星反演的CO2浓度精度有一定的提高。卫星观测获取的大气CO2浓度数据的验证及其不确定性评价分析有三种途径，一是地面观测，二是与其他卫星观测的比较，三是大气输送模型的模拟。由少数远离人类活动的地面观测不足以验证卫星在全球范围反演的精度;大气输送模型能模拟全球大气CO2浓度，是全球碳循环研究的重要工具，模型能提供全球时空连续的大气CO2浓度数据，便于其他的分析。本研究采用先进的大气三维输送模型GEOS-Chem(v9-01-01)模拟2008年至2010年全球大气CO2的浓度分布，结合两套高精度的地面观测数据评价模型的精度，并与2009年6月至2010年5月期间的GOSAT卫星观测数据进行了比较。　　利用GAW、TCCON两个地面观测网的数据验证了GEOS-Chem模拟近地表大气CO2和大气CO2柱浓度的精度。通过比较发现，模型模拟的近地表大气CO2浓度与GAW站点的浓度值相关系数大于0.65，差异在3.0±2.0ppm（约0.8％）以内。采用GEOS-5提供的核函数，将模型模拟的大气CO2层浓度转换为柱浓度XCO2后，与全球15个地面观测站点比较发现，模型模拟的XCO2与TCCON站点的差异为0.8±1.0ppm，约为0.3％。模型模拟的大气CO2柱浓度比近地表CO2浓度更加准确。　　通过比较卫星观测和模型模拟结果发现，卫星GOSAT观测反演的大气CO2浓度总体低于模型模拟2.59ppm左右，与地面观测验证的结果相近。两套数据能一致的反映大气CO2浓度的季节变化规律。但是两者表现出一定的的差异且差异在不同的区域上明显不同，在中国陆地区域显示了从0.6ppm到5.6ppm很大的差值变化，而在全球陆地区域为1.6-3.7ppm、美国陆地区域为1.4-2.7ppm。卫星GOSAT观测与模型模拟在美国陆地显示了0.81的相关性，高于全球陆地区域的0.67和中国区域的0.68。综合分析结果指出在中国区域卫星观测与模型模拟的不一致性高于美国和全球，尺度不匹配的问题不是引起两套数据差异的主要原因，模型模拟采用的输入数据的准确性和卫星观测反演算法输入参数的不整合所引起的反演误差是造成两套数据差异的主要原因。