以大气辐射传输模型为依据,通过计算FY-2E （FengYun-2E）红外通道图像“晴空”大气层顶的辐射量对大气水汽和大气气溶胶变化的敏感性,详细分析大气辐射信息结构,建立了提取微弱示踪信号的时间差分算法,并通过追踪提取出的微弱示踪信号来进行晴空区导风。相比于传统的云导风或水汽导风技术,晴空导风可进一步补充人们渴求的大气低层晴空区的运动信息。本文利用MODTRAN4辐射传输模式,结合FY-2E静止卫星红外窗区光谱响应函数,模拟计算了在热带大气、中纬度夏季大气、美国标准大气、中纬度冬季大气四种大气环境下,0-10km各高度层水汽密度△ρ （g/m3）增加10%对FY-2E红外2（11.59～12.79μm）通道亮温增量△TB的贡献,通过定量计算分析了不同季节、不同大气状态条件下,水汽增量对红外2通道卫星观测亮温增量的影响大小以及主要影响高度；另外还计算了标准大气环境下0-5km各高度层气溶胶消光系数增量△βext（z）分别为50%和30%时,对FY-2E红外1（10.29～11.45μm）通道亮温增量△TB的贡献,定量分析了春季△βext（z）对ATB的影响大小以及主要影响高度。本文选取FY-2E红外通道连续四帧半小时时间分辨率的卫星云图,分别针对台风周围晴空区及干旱半干旱沙尘爆发区进行晴空区导风实验。理论模拟计算和实例分析表明,在一定条件下,利用“时间差分法”追踪红外通道晴空水汽或沙尘气溶胶微弱示踪信号的移动,可以获得传统云导风所无法得到的台风周围晴空区水汽含量高值区及干旱半干旱沙尘爆发区的晴空风场信息。通过定性及定量对比分析,发现晴空风场与NCEP900hPa风场资料有着很好的一致性。本研究为从卫星红外云图上提取水汽及气溶胶的微弱示踪信号提供了时间差分法的理论基础和实例验证。