卷云在地气系统的辐射传输以及大气水循环过程中扮演着重要角色,对天气及气候变化起着重要作用。本文利用自主研制的多视场偏振拉曼激光雷达,结合武汉大学偏振激光雷达、无线电探空仪等仪器数据,详细研究了2019年3月至2020年2月武汉地区（30.5°N,114.4°E）的卷云性质。主要研究内容概括如下:（1）成功研制了一台多视场偏振拉曼激光雷达。该激光雷达系统共有三个回波信号接收通道:弹性平行光通道,弹性垂直光通道和氮气拉曼通道。系统采用波长为532.1 nm、单脉冲能量～100 m J、重复频率20 Hz的二倍频Nd:YAG脉冲激光器作为发射光源;采用5倍扩束镜减小激光束发散角以降低完全进视场高度;采用通光口径为304.8 mm的卡塞格林望远镜接收回波信号;使用重复精度达到0.01 mm的电控光阑循环控制雷达的接收视场角;采用滤光片组的方式进行滤波,实现每个通道带外能量10个量级的抑制;使用偏振分光棱镜组的方式进行弹性垂直光分量和平行光分量的分离,使得每个分量的消光比均达到10000:1;采用Δ90°的方法对系统通道增益比进行标定。该雷达系统探测到的大气分子体退偏为0.00534,与已标定设备探测的大气廓线对比显示该激光雷达系统探测准确。（2）提出了一种基于多次散射原理,利用多视场激光雷达对大气中水平排列冰晶识别的新方法,并进行了验证。相较于传统的参数反演法和斜测-垂测偏振激光雷达联合观测及扫描式激光雷达的方法,该方法具有适用于白天观测,可以得到水平排列冰晶的高度信息,具有高时间分辨率的优点。（3）基于一年的偏振激光雷达的观测数据（228天共计3969小时数据）,发现武汉地区卷云全年平均出现频率为48%,出现高度范围为8～16 km,全年平均质心高度为11.5±2.0 km,对应环境温度为-46.5±10.7℃。经过多次散射效应修正后,卷云平均光学厚度、雷达比和粒子退偏比分别为0.30±0.36,21.6±7.5 sr,0.30±0.09。亚视卷云、薄卷云和厚卷云占比分别为18%,51%,31%。卷云高度在7月至9月的均值最大,此时高空盛行西南风,在冬季卷云的平均高度最低。季节平均的雷达比和退偏比最大值分别出现在春季和夏季。此外,除开夏季,卷云出现频率和沙尘柱质量密度的月平均值具有明显正相关性,表明了这些季节的卷云形成过程受到到了沙尘粒子的影响,卷云中包含有异质核化的冰晶。（4）通过分析卷云特征参数之间的关系,发现随着卷云温度的降低,几何厚度、光学厚度和层平均消光系数趋于减小,而粒子退偏比趋于增大。卷云光学厚度和层平均消光系数与卷云温度成线性关系。当雷达比小于30 sr时,粒子退偏比与雷达比正相关。（5）将探测到的武汉地区卷云特性跟全球其它站点进行比较,展现了卷云特性随纬度的变化趋势。相比于中高纬地区卷云,热带地区卷云高度更高,几何厚度更小,而温度更低。随着纬度增加,厚卷云出现频率趋于增大,导致中高纬地区卷云光学厚度明显大于热带和亚热带地区的卷云。由于热带及亚热带地区卷云主要是对流云产生的,导致该区域的卷云的雷达比整体小于其他纬度地区。