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从政府间气候变化专门委员会(IPCC)等机构公布的结果来看，目前中国区域的甲烷和二氧化碳浓度较高。随着我国加入《京都议定书》等国际公约，面临着温室气体减排的艰巨任务。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，以及国务院在2005年制定的《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》等文件中都对温室气体的减排和监测提出了明确的要求。而做好减排工作的一个重要基础就是研究清楚目前我国温室气体的时空分布情况。
在总结前人工作的基础上，本研究选用了AIRS影像为数据源。首先计算并从时空的角度分析了中国区域内甲烷浓度的分布。由于与二氧化碳有关的影像中存在大量空值像元，影像上的空值像元没有经纬度信息，本研究利用二氧化碳相关影像上的像元与甲烷相关影像上的像元之间的关系，建立回归方程，解决二氧化碳相关影像上空值像元无经纬度的问题。在得到二氧化碳浓度的分布后，结合对流层顶的高度数据，计算了中国区域内二氧化碳质量的分布，并估算了2010-2011年各个月份二氧化碳的总质量。取得的主要成果如下:
(1)根据AIRS影像数据，处理得到了中国区域内甲烷浓度的时空分布。从其分布的季节变化可以发现，冬季甲烷的浓度比夏季的甲烷浓度高15 ppb左右。甲烷浓度在9月到10月开始变大，在3月到4月开始变小。
(2)用67个实地采样数据以及3个全球监测站点的189个监测数据对甲烷浓度的计算结果进行了验证。实地采样数据与甲烷浓度计算结果的相关系数为0.779，均方根误差为43.9 ppb;站点监测数据与甲烷浓度计算结果的相关系数为0.763，均方根误差为30.1 ppb。说明地面数据与甲烷浓度的计算结果一致性较好，多数数据间的误差较小。由于监测站点的地理位置更适合观测温室气体数据，同时监测站点的设备更好，所以监测站点的数据精度要高于实地采样数据的精度。
(3)根据AIRS的影像数据，以二氧化碳相关影像上有值像元与对应的甲烷相关影像上像元之间的关系建立回归方程，求得各个像元点的经纬度坐标。通过计算流程得到中国区域内二氧化碳浓度分布。中国区域内二氧化碳浓度主要分布在380～400ppm之间，月变化多数在-10～10 ppm之间。全年各个月份来看，2011年2月～2011年6月我国中部地区、北部地区以及东北地区的二氧化碳浓度在395 ppm左右，处于较高水平。
(4)中国区域内2011年的二氧化碳浓度的月均值比2010年增加4 ppm左右。大部分区域内，二氧化碳浓度在冬季逐渐变大，而在夏季会有所降低。二氧化碳浓度在1月到2月份之间增长3 ppm左右，为全年中变化最快的时期。
(5)用67个实地采样数据以及5个全球监测站点的136个监测数据对二氧化碳浓度的计算结果进行了验证。实地采样数据与二氧化碳浓度计算结果的相关系数为0.896，均方根误差为5.02 ppm。站点监测数据与二氧化碳计算结果的相关系数为0.828，均方根误差为0.473 ppm。地面数据与二氧化碳浓度的计算结果一致性较好，多数数据间的误差较小。
(6)根据二氧化碳浓度数据，通过插值，填充没有值的像元，得到中国区域二氧化碳浓度的分布图。用NCEP再分析资料中的对流层顶压强数据换算出对流层顶的高度。依据以上两个数据计算出中国区域内二氧化碳质量分布。估算出中国区域内各个月份二氧化碳的总质量。从二氧化碳的估算结果来看，二氧化碳总质量在8月最大，在1月最小。二氧化碳的质量进入夏天的时候，逐渐变大，进入冬天的时候，逐渐变小。其变化趋势与对流层顶高度的变化相近。
(7)从本研究的结果来看，在我国部分区域内2011年的二氧化碳浓度比2010年有所增长。在采取措施加大温室气体减排力度的同时，通过遥感等监测手段及时了解各项措施执行的效果，可以更好的调整相应的措施，达到与自然界和谐相处。