在GPS掩星探测地球大气技术中,Abel积分变换要求大气折射指数n是折射半径α的单值函数.当大气折射率的垂直梯度达到小于一个极限值dN/dr≈-0.16N-unit m-1,上述单值性不成立,称其为超折射,此时Abel积分变换不再适用.如果还是在形式上应用经典的Abel变换,在反演结果中就会产生负大气折射率偏差.描述了低对流层中超折射现象的物理特性和数学表示;在广义Abel积分变换的基础上,讨论了超折射层内和超折射层下的大气剖面反演算法;选择了一个简单的采样间隔内等大气折射率垂直梯度假设,对英国高分辨率无线电探空观测资料进行模拟计算,验证了负超折射与大气折射率偏差的关系,并提出的广义Abel变换的合理性.