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水汽是大气最活跃的组成成分之一，是降水的物质基础。利用水汽稳定同位素可以全面地分析水汽的来源、输送路径、凝结及补给形式，深入地了解水循环过程及其反馈机制。论文根据对流层发射光谱仪遥测的全球2004年9月～2009年12月大气水汽中HDO和H2O资料、激光水汽稳定同位素分析仪实时监测的季风区长沙站2014年10月～2016年9月近地面大气水汽中稳定同位素资料（δv）以及相应的降水中稳定同位素资料（δp），对全球对流层中下层(825～464hPa)整层大气水汽中、长沙站近地面大气水汽中稳定同位素的变化特征以及影响因素进行了分析，并初步讨论了水汽中和降水中稳定同位素之间的相互作用关系，结果表明: (1)全球多年平均δvD、平均δvD季节差的空间分布均表现出明显的纬向分布和海陆差异。平均而言，多年平均δvD自低纬度地区向高纬度地区逐渐减小，大陆地区大于同纬度的海洋地区;多年平均δvD季节差的符号在20°～30°N地区和南半球多为正号，在其他地区多为负号，大陆地区平均δvD季节差的绝对值大于同纬度的海洋地区;总的来看，多年平均δvD、δvD季节差的这种随纬度、海陆的变化，在低纬度地区表现的最为明显。 (2)全球多年平均δvD的空间分布与由全球降水稳定同位素监测网(GNIP，Global Network of Isotopes in Precipitation)提供的多年平均δpD的空间分布基本一致，两序列的线性相关系数为0.51;在选入进行δvD和δpD时间变化比较的15个代表站中，10个站的由降水预测的水汽氢稳定同位素值(δeD)和δvD的时间变化具有一致的变化趋势，它们之间的线性相关系数均通过0.1的信度检验，其他5个站的δeD和δvD的时间变化之间的线性关系则不显著或不存在。 (3)受不同的主要水汽来源的影响，长沙站近地面大气水汽中δD和δ18O具有明显的季节动态，夏半年（4～9月）偏低，平均值分别为-97.78‰、-14.14‰，冬半年(10～翌年3月)偏高，平均值分别为-80.00‰、-12.49‰;在日尺度下，反映下垫面蒸散和大气湍流等的影响，δv18O的变化表现出夜间偏高，白天偏低的特点。 (4)在天气尺度下，长沙站δv18O与环境温度、降水量以及绝对湿度之间均存在显著的负相关关系，它们间的线性相关系数分别为-0.23、-0.24、-0.30;而在日尺度下，δv18O与各环境要素之间的关系存在降水日和非降水日的区别，其中，在降水日，δv18O的日变化与温度和绝对湿度的变化相反，而在非降水日，δv18O的日变化依然与温度的变化相反，但与绝对湿度的变化是基本一致的。 (5)由于新降水及降落雨滴再循环的影响，长沙站近地面大气水汽中δ18O总是小于相应的降水中δ18O，它们之间的差值△δ变化在1.24‰～15.55‰之间，平均值是8.70‰;在整个观测期间，除2014年12月～2015年3月外，在降水过程中，水汽中和降水中稳定同位素基本处于瑞利平衡状态。 (6)长沙站的大气水线方程为:δpD=8.45δp18O+16.06，该方程大于8的斜率和大于10的截距反映出研究区湿润多雨的气候特征;大气水汽线方程为:δvD=7.64δv18O+12.77，该方程小于8的斜率和大于10的截距则反映了局地水汽再循环的影响;进一步的分析表明，大气水汽线和大气水线的斜率与当地气象要素之间存在一定的关联，平均而言，伴随降水量的增加，大气水汽线和大气水线的斜率都增大;而伴随温度及相对湿度的增加，大气水汽线的斜率增大，但大气水线的斜率减小。