水汽是大气中最为活跃的成分之一。水汽通量,也称之为水汽输送量,是一个十分重要的水汽参量,可以同时反映水汽输送的强度和方向。水汽通量的探测对研究大气水汽的变化、水汽输送规律有着重要的科学意义和研究价值。论文首先开展拉曼激光雷达的系统校正方法研究。在传统固定点气象探空校正方法基础上,提出了固定区域内回归分析的激光雷达系统校正方法,结合同步探空气球数据,得到了最佳固定区域为1-5km的激光雷达校正方程wcal=48.94386× Wlidar-0.28926,实现了拉曼激光雷达大气水汽混合比的校正。与固定点气象探空校正方法的结果比较,固定区域回归分析校正得到的激光雷达数据和同步探空数据具有较好的一致性,相关系数达到了0.969,在高度3km以下的平均相对误差小于8.133%,表明利用固定区域回归分析的校正方法,更有利于实现大气水汽混合比的准确探测。利用西安理工大学已建立的一套拉曼激光雷达水汽探测系统,开展了对西安局部地区上空大气水汽含量的探测实验与结果分析。分别在晴天和有云天气条件下进行了白天和晚间的大气水汽探测,实现了在夜间6km以下,白天2.5km以下的大气水汽有效探测与反演。同时,开展了大气水汽的连续观测实验,反演水汽混合比以及大气比湿,得到了大气水汽含量的高时空变化特征。利用一部相干多普勒测风激光雷达系统开展了对大气风场的探测,在不同天气条件下得到了 3km以下垂直风速和水平风速廓线。进而,结合拉曼激光雷达系统和多普勒测风激光雷达系统,开展联合观测实验,并进行了大气水汽通量的探测和反演。利用同步的大气比湿廓线和风速廓线,获得了不同天气条件下垂直水汽通量和水平水汽通量廓线及其时空变化分布特征,并结合HYSPLIT模型进行了大气水汽输送的分析。从水汽通量廓线上看,晴天天气条件下水汽通量变化较为平缓,有云天气条件下水汽通量的变化更为明显,且在云层上下一定范围内水汽通量呈现急剧增长趋势。最后,针对大气水汽通量的分层变化特性,对不同高度层内水汽通量进行数据分析和统计平均,结果表明,降雨前高层云层的水汽通量急剧增大,水汽输送增强,为后续的降雨提供强的水汽输送。