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水汽是大气中重要的组成部分,也是气象及气候学中的重要气象参数。作为一种时空变化明显的气体成分,大气水汽实时连续探测对于研究云的形成、降水、水循环以及雾霾生消过程等研究具有重要的科研意义和研究价值。论文以全天时大气水汽含量为研究目标,开展利用太阳光度计和激光雷达等探测手段的融合技术,对大范围全天时的大气水汽分布和变化特性进行研究。论文首先开展了基于太阳光度计的大气水汽含量反演和研究,统计分析了2015-2017年西安地区局地大气气溶胶光学厚度、埃系数和浑浊度系数等气溶胶光学特性参量的日变化、月变化、季变化以及年变化趋势,并利用太阳光度计940 nm通道的太阳辐射数据反演获得了整层大气柱水汽含量,并统计分析得到西安地区局地水汽含量的月平均变化范围为0.1-2.7 cm,并呈现夏高冬低的趋势。其次,开展了基于拉曼激光雷达的全天时大气水汽探测和反演研究,实现了白天3 km以下大气水汽的有效探测,进而进行了对大气水汽的全天时激光雷达探测研究。结合太阳光度计的白天探测优势,通过典型探测示例,探讨了由太阳光度计获得的整层大气柱水汽含量和激光雷达获得的边界层内大气水汽含量的融合分析,数据分析结果表明两者具有较为一致的变化趋势,且正相关系数>0.7,表明了大气底层水汽含量能较准确地反映整层大气水汽含量的变化趋势。为进一步获得大范围的全天时大气水汽含量分布,论文针对激光雷达、太阳光度计以及模式数据的优缺点,继续开展了拉曼激光雷达结合大气模式的大范围大气水汽廓线的数据拼接技术,实现了结合激光雷达和NCEP以及WRF模式的水汽廓线拼接,得到了近地面-20 km大高度范围内的高精度水汽混合比廓线,连续获得的水汽时空变化THI图呈现了大气水汽数据的连续性,并清晰展示了大气水汽层的变化。最后,拼接廓线后获得的整层大气柱水汽含量与同步的太阳光度计水汽含量进行了比对和分析,结果表明两者趋势一致,具有强的正相关性,相关系数>0.8,验证了激光雷达结合太阳光度计以及模式数据的融合技术的可行性,为大范围的全天时大气水汽含量的研究提供了相应的技术支撑。