激光雷达技术逐步成为探测大气特性的新一代技术手段。本论文以激光雷达大气探测技术为基础，主要研究了水汽与大气折射率的探测技术和方法，分析了合肥地区夜晚水汽与大气折射率的时空分布特点。全文共分两篇：　　 第一篇为综述部分，分为两章。第一章主要介绍了水汽、大气折射率的基本知识、探测意义和探测方法；第二章叙述了激光雷达大气探测的基础理论、Raman激光雷达探测水汽和纯转动拉曼激光雷达探测大气折射率的原理。　　 第二篇为本人硕士期间主要工作和研究成果。(1)阐述了L625 Raman激光雷达水汽探测技术，简单说明了L625 Raman激光雷达系统结构、水汽回波信号的数据处理方法和个例计算结果，逐年标定了L625 Raman激光雷达的系统参数，并由误差分析理论计算了此系统的测量误差；(2)根据L625 Raman激光雷达多年的水汽探测资料，统计分析了合肥上空夜晚水汽的时空变化特征。(3)提出了纯转动拉曼激光雷达测量大气折射率的新方法，介绍了纯转动拉曼激光雷达系统结构、数据处理方法，分析了系统测量大气折射率的误差。(4)介绍了大气折射率在激光目标定位修中的应用，模拟计算了空中目标的定位误差，估算了大气折射指数模型在目标定位中的精度。最后，对硕士期间的研究结果进行了总结，给出下一步的工作任务。