本发明公开了一种用于模拟气象环境的黑体辐射装置，包括黑体本体、热承单元、若干控温单元以及温度检测单元。其中，黑体本体的外表面呈弧面设置；热承单元呈壳体盖设在黑体本体外侧，热承单元内流通有导热液，以向黑体本体一侧传导基础热量；若干控温单元布置在黑体本体和热承单元之间，任一控温单元的一端与热承单元连接并接收热承单元侧的基础热量，另一端与黑体本体连接设置，并通过控温单元的控温动作向黑体本体一侧输出控温热量；温度检测单元，夹设在控温单元和黑体本体之间，并与控温单元连接，温度检测单元用以检测控温热量。保证温度调节的可控性，从而对有效适应于长波辐射传感器和热成像型大气辐射传感器等的性能评估与校准。