本发明公开了一种大气温湿廓线探测仪的亮温数据尺度精细化方法，该尺度精细化方法包括以下步骤:S1选择用于尺度精细化的目标网格；S2针对每个目标网格寻找邻近的亮温数据；S3针对每个目标网格计算邻近亮温数据集对应的权重因子；S4根据权重因子计算目标网格上的尺度精细化后的亮温值。该尺度精细化方法能够解决传统的实孔径大气温湿廓线探测仪观测尺度精细化程度不足的问题，从而达到不限制目标网格、不需要从载荷天线设计上做改进，从数据图像处理的角度并根据数据应用需求利用尺度精细化算法将亮温数据的尺度精细化程度提升至指定的目标网格的目的。利用尺度精细化后的数据实现对极端天气例如台风和强对流天气的观测需求。