一次特大地震会对震中及附近区域热辐射背景场造成较大影响。应用中国静止气象卫星风云二号系列（FY-2C/2E/2F/2G）的亮温资料，通过时频相对功率谱法对2007—2016年（30°N—45°N，135°E—150°E）范围的时频数据进行全时空全频段扫描，得到了2011年3月11日日本M_W9.1特大地震的热辐射异常，该异常特征明显且与地震发震构造对应较好。应用时频分析方法分析M_W9.1地震对上述扫描区域热辐射背景场的影响，得出2011年的热辐射异常出现时间长、范围大且与其它年份不同，进而得到影响过程的3个阶段（出现—最大—消失）。同时对多尺度相对功率谱处理地震热辐射异常的异同和优缺点进行了对比研究，结果显示6阶小波变换尺度部分经不同窗长的相对傅里叶功率谱处理能更加有效地识别和提取地震热辐射异常信息，研究区域10年间共出现6次热辐射异常，其中两次与2011年地震对应，3次与该区域其它地震对应，仅1次无地震对应。