本发明提供了一种基于云区温湿度廓线反演的卫星微波温湿度计全天候同化方法及装置，该方法包括以下步骤：获取卫星资料、常规观测资料和预报场资料；将被判别为非晴天的卫星资料输出，并根据观测亮温反演得到大气温湿度廓线；将大气温湿度廓线以探空资料的形式转化为prebufr格式，获得prebufr格式的非晴空区廓线信息；将被判别为晴天的卫星资料进行进行偏差订正，获得订正后的晴空区的微波亮温数据；对订正后的晴空区的微波亮温数据进行质量控制，剔除质量较低的观测数据；将转化为prebufr格式的非晴空区廓线信息和晴空区的微波亮温数据一起放入WRFDA同化系统进行资料同化，输出同化后的分析场。本发明能够改善数值模式的降水预报效果。