氢氧稳定同位素是水分子的重要部分,虽然它在自然水体中只占很小的比例,但通过蒸发、水汽输送、降水及径流等分布于水循环的各个环节中,是研究水循环过程的重要示踪剂。降水稳定同位素研究已经取得了很大进展,但是降水是蒸发、水汽输送等环节的最终产品,基于降水稳定同位素解析水汽运动过程存在局限性,而水汽稳定同位素可以用来全面地分析水汽来源、输送及补给等过程,进而更好地理解水循环及其反馈机制,现已成为地球化学领域研究热点。以往的研究大多局限于陆地定点监测,在大洋水汽稳定同位素也陆续开展,但是到目前为止,太平洋水汽稳定同位素还是空白。本论文利用第8次北极科学考察和第35次南极科学考察航线上Picarro仪器近海洋面水汽氢氧稳定同位素的观测结果,建立了一套适用于航线器测校准与处理方法,基于校准后的数据,分析了水汽氢氧稳定同位素和过量氘的空间分布规律,探讨了近海洋面大气水汽稳定同位素水循环指示意义,主要结论如下:1.针对第8次北极科学考察和第35次南极科学考察航线上Picarro仪器的水汽氢氧稳定同位素观测数据,在标样选取的基础上通过记忆效应、浓度效应以及随机误差校正和忽略漂移效应（因观测数据并未发现明显的正向或负向漂移）,形成了一套经质量校准的航线氢氧稳定同位素数据库。2.南北极科考航线纬度跨度大,主要经过太平洋、北冰洋和南大洋,气象要素复杂,水文特征多变,近海面大气中水汽氢氧稳定同位素呈现出随纬度变化的规律。南北半球水汽氢氧稳定同位素空间分布特征基本一致,都均是随纬度升高而降低,但南半球水汽氢氧稳定同位素对纬度的依赖性远低于北半球,南半球水汽氢氧稳定同位素与纬度的拟合方程的r~2均低于0.3,而北半球水汽氢氧稳定同位素与纬度的拟合方程的r~2均高于0.65,这可能是与南半球海洋广布致使气温与北半球相比较变化幅度小有关。在副热带高气压带δ18O和δD值最高,在高纬大陆沿岸海冰上空δ18O和δD出现极低值,这反映了海洋水汽与来自大陆水汽的混合及海冰积雪升华是影响大气边界层水汽同位素变化的重要因素。3.近海面大气水汽中过量氘的空间分布与氢氧稳定同位素分布规律正好相反,过量氘随纬度增加而增加,在副热带高气压带附近,出现了相对低值,而在高纬大陆冰盖边缘,出现了极高的过量氘值。在南半球海区,过量氘与相对湿度和海表温度呈显著相关,但与风速并不具备显著相关关系,而在印度洋海区,过量氘仅与海表温度相关性较高,与相对湿度和风速关系均不高。航线热带海域主要途径印度洋,而且几乎一半时间的水汽相对湿度超过90%（相当水汽样品的相对湿度达到了100%）,可能一定程度上影响了过量氘与相对湿度的相关性。4.利用HYSPLIT模型做气团后向轨迹模拟,发现副热带高气压带的下沉气流能够使得水汽压向过饱和程度转换,进而使得在副高附近形成了相对高值的水汽氢氧稳定同位素;而在高纬大陆边缘,气团主要来自于极地大陆,由于海表强烈蒸发引起了动力分馏,使得有了较高的过量氘值。