提出利用红外热像实时监测系统，实时获得在YBCO高温超导薄膜上H3PO4腐蚀浅液层的红外灰度数值分布，并以浅液层热交换简化模型为基础，通过归一化红外灰度标准差值表征YBCO高温超导薄膜表面粗糙度的变化。理论分析与实验结果均表明，由归一化红外灰度标准差值的变化曲线，可以清楚展现YBCO高温超导薄膜表面粗糙度增大、减小以及趋于平缓的3个阶段，并能直接获得每个阶段所对应的时间。在本实验条件下，表面粗糙度在8s时达到最大值，然后逐渐下降，到40s时开始趋于稳定。浅液层条件下的YBCO高温超导薄膜表面粗糙度的成功观测，是一个重要的阶段目标，为最终解决YBCO高温超导薄膜湿法刻蚀中粗糙度的实时监测难题奠定了良好基础。