常用的平均风向4种计算方法分别是算术平均法、标量平均法、单位矢量法和矢量法,利用实测资料对各种方法的计算结果进行比较,结果表明:算术平均法加大了偏南风的比重;标量平均法在风向变化360°时有可能出现较大的误差,在应用时须加以注意;单位矢量法与矢量法的结果比较一致,且不需风速的同期观测资料,是一种比较好的方法。

针对遥感在面上计算的特点， 将模式模拟的气象要素区域分布替代以往使用的单点观测值作为遥感估算蒸散发模型的初始场， 引入到SEBS（Surface Energy Balance System）模型中， 利用EOS/MODIS遥感资料对金塔绿洲非均匀下垫面地表能量通量进行了估算。对比估算结果与实测值表明， 引入数值模拟结果后， 绿洲地表感热通量的估算误差平均减小了5.8%, 潜热通量的误差平均减小了5.5%， 说明数值模拟结果的引入比较成功。通过分析地表通量的区域分布特征表明， 数值模拟结果的引入在一定程度上更加细致地刻画了荒漠绿洲能量平衡的分布特征， 在戈壁荒漠地区， 潜热通量非常小， 而绿洲集中的地区及水库附近出现了潜热通量的极大值。

利用陕西黄土高原区域分布均匀的15个气象站1959-2008年4～10月温度和降水资料， 计算了相对湿润度指数， 通过聚类分析将陕西黄土高原分为榆林、 延安北部、 延安南部、 关中西部和关中东部5个区， 并将4～10月分为春（4～6月）、 夏（7～8月）、 秋（9～10月）三个季节。采用百分位数方法， 确定了分区分季节的干旱等级标准。同时利用另外5个代表站对制定的干旱指标进行了检验， 并与2008年7月和2009年6月的降水距平百分率、 标准化降水指数和综合干旱指数进行了对比分析。结果表明, 经本地化订正后的相对湿润度指数适合在陕西黄土高原应用， 大大提高了干旱的精细化监测水平。

利用我国599个测站1961-2007年逐日温度资料， 分析了我国近47年来四季长度的变化趋势。结果表明， 四季长度在全国范围内主要表现为春季变短（-0.8 d·（10a）-1）， 夏季变长（3.2 d·（10a）-1）， 秋季基本变短（-0.5 d·（10a）-1）， 冬季变短（-1.6 d·（10a）-1）的变化趋势， 但这种趋势在空间分布上有所差异， 北方比南方明显， 东部比西部明显。其中夏季的变化最为明显， 秋季的变化相对较小。这种趋势在北方及华东、 华中、 华南大范围地区非常明显。西南地区在21世纪初才有夏季变长， 冬季变短的现象。高原地区从1980年代开始有明显的春季变长\, 冬季变短的趋势。近47年我国年平均气温上升明显， 年平均温度的突变时间超前于四季长度的变化时间， 年平均温度对四季长度的变化有较大的影响。

选取青藏高原3个雷暴弱降水过程， 以极轨卫星反演云微物理特征分析方法为主， 结合地面实况和探空资料， 探讨了云微物理特征及这类雷暴形成的可能原因。结果表明： （1）这类云的云底温度较低， 为0 ℃左右， 离地面1~2 km， 属冷云底的对流云。与暖云底（云底温度15~20 ℃）相比， 冷云底导致云中的水成物少， 释放潜热少， 这可能是该区域强对流灾害少的主要原因之一； （2）冰化温度较高（高度低）， 云粒子在-20~-25 ℃高度上基本完全冰化， 可能与云底粒子有效半径（Re）较大有关； （3）Re=15 μm的高度到冰化高度是主要起电层对应的温度, 为-10~-25 ℃， 这一层为冰、 水共存区； （4）云的主体高度均在0 ℃层以上， 降水以冷云过程为主， 冰相参与的增长过程为主要的云雨粒子增长过程。

在简要评述并对比了全球8大主要半永久性干旱半干旱区的情况后， 也具体分析和讨论了中蒙干旱区的范围、 面积、 命名及其部分地区的降水分布细节及成因。主要结论如下： （1）全球主要有北非、 澳大利亚及中蒙等8大干旱半干旱区。（2）中蒙干旱半干旱区主要覆盖中国北方大兴安岭―吕梁山一线以西、 约36°N以北及蒙古国全境， 总面积约5×10⁶km², 是中国北方及蒙古国约1亿人口的家园。（3）中蒙干旱带呈中间干、 南北两侧稍湿的格局。其最低雨量及年降水变率等堪与北非及澳大利亚等全球主要干旱区相比。该干旱区的主体及极端干旱区均在中国西北区。（4）中蒙干旱区的极端干旱区在南疆盆地东端， 伴有托克逊等4个孤立的干中心， 这是青藏高原大地形北缘的热力补偿下沉运动和东天山及阿尔金山等中地形背风坡焚风效应共同影响的结果； 在高原东侧还有明显南伸的“V”形干谷， 亦系高原东缘的热力补偿下沉所致。

2008年10月26～28日青藏高原东部出现了一次历史罕见的强区域暴雪过程。本文利用MICAPS资料、 T213资料和NCEP资料对此次区域暴雪过程形成的气候背景、 环流形势和影响系统进行了分析， 同时对其水汽条件、 动力条件等物理特征也进行了分析。结果表明, 青藏高原东部冬半年区域暴雪过程500 hPa环流形势场可分为北涡南槽型、 西太平洋副热带高压型和南北槽分支型3种类型, 此次区域暴雪过程属于西太平洋副热带高压型； 红外云图显示, 来自孟加拉湾的热带风暴登陆北上为此次暴雪提供了充沛的水汽； 物理量诊断分析表明， 区域暴雪过程期间， 水汽通量场、 水汽通量散度场和垂直运动场都反映出该区域内有大量水汽输送和水汽辐合， 上升运动较强。

针对国际上最新提出的干旱指数——标准化降水蒸散指数（SPEI），从拟合优度检验、对历史干旱事件的刻画、以及SPEI与SPI、PDSI指数的关系角度出发，全面分析了SPEI指数在中国区域的适用性。结果表明，只有在冬季且时间尺度小于3个月时，新疆南部、西藏西北部和华北至河套地区的样本不服从Log—logistic分布；而在冬季且时间尺度大于3个月以及夏季的任何时间尺度，中国范围的样本都符合Log—logistic分布，所得SPEI指数可靠。SPEI指数能够准确刻画几次特大干旱事件的地域中心、影响范围和强度。与SPI指数相比，SPEI指数引入了影响干旱的潜在蒸发项，能够更精确地刻画干旱。而与PDSI指数相比，SPEI指数具有多时间尺度特征，计算更简便。

利用1954-2006年的兰州地温、 降水资料对“正多负少规则”进行了季、 月检验， 探讨了地震和表面地温对季、 月降水预测的干扰程度。春夏两季预测夏秋两季降水的同号率达62.5％， 可初步用于预测实践， 但月预报则效果不明显， 并且采用地表温度订正后效果也不好； 排除强震干扰后， 在“强震平静年月”3.2 m月际变温对应下个月少雨的几率是72％， 这可用于做少雨的气候预测； Ms≥6级强震是兰州出现多雨期的一个强激发因素； 兰州月降水资料的空间代表性不高， 信度为0.99的相关半径平均仅约170 km。

基于广西32个测站1961\_2007年的逐日降水量资料， 应用降水的平均等待时间(AWTP)指数作为衡量干旱的标准， 分析了广西农业干旱的时空分布特征\.结果表明, 就气候平均状况而言， 广西秋季的相当干期最长， 其次是冬季， 春季和夏季的最短。从时间变化看， 广西春、 夏季相当干期主要以年际、 年代际变化为主， 而秋、 冬季的相当干期除了显著的年际、 年代际变化外， 还存在总体呈上升趋势， 秋季的上升趋势最明显。从空间分布看， 广西各季节农业干旱以全区一致型为主要空间分布型。广西秋、 冬季发生农业干旱的频数较其他季节高， 在全球气候变暖背景下， 广西农业干旱频率有加剧趋势。

利用天水市新一代天气雷达资料和天水、平凉地区的小时降水资料,探讨VIL(垂直累积液态含水量)滑动平均值以及VIL的移动与陇东南地区不同类型强降水之间的定量关系。结果表明:(1)1 h降水量对VIL有一定的滞后相关(滞后响应):非对流性降水中,降水与VIL基本同步,对流性降水中降水滞后VIL15~25 min,混合性降水中降水滞后VIL15~20 min。(2)连续非零VIL序列靠近某地可以作为预报指标,对非对流性降水和混合性降水,连续非零VIL序列靠近与产生1~2 mm以上小时降水密切相关;对流性降水中,连续非零VIL序列靠近意味着将产生降水。(3)VIL作为预报指标时,只有连续非零VIL序列才具有预报价值,VIL时间序列中一旦出现零值,即使只出现一次,也应当将零值前后两段序列区分开。

2013年6月19-20日在甘肃陇东南出现一次罕见的暖区降水和切变线降水共同造成的区域性大暴雨过程，暖区降水强度大、持续时间长、强降水范围集中、中尺度特征明显。利用常规和非常规观测资料、NCEP再分析资料等对此次大暴雨天气过程的成因和中尺度特征进行了分析。结果表明，暖区降水时段：对流层低层高湿有利于降低暖区降水对抬升条件的要求，并与中层温度冷槽配合形成不稳定层结，前期低层的逆温层也有利于不稳定能量的堆积；低层垂直风切变、低空急流和地形抬升在对流触发和维持中具有重要作用，徽成盆地是生成对流单体的主要源地；中尺度对流系统具有暖云降水特点，质心低，降水效率高，且具有明显的后向传播和“列车效应”特征。切变线降水时段：受对流层中层暖平流、正涡度平流和低层冷空气侵入影响，武都涡不断发展加强；对流层湿层厚度增加，热力不稳定条件明显减弱，在低空切变线、武都涡和地面辐合线附近形成大范围的稳定性降水。

选取江苏和内蒙古分别作为中国沿海滩涂与内陆复杂高原山地的典型地形代表, 通过中尺度模式WRF V3.3.1两种不同边界层参数化方案(YSU/MRF)的对比检验, 选择WRF/Noah/YSU作为典型地形的风场预报系统, 并利用该预报系统对2010年研究区域分别进行了1 km水平分辨率、10 min时间分辨率的48 h风场滚动预报, 进一步通过功率谱检验、风向风速玫瑰图检验、季节变化检验, 以及日变化检验表明, WRF/Noah/YSU的风场预报方案能够较准确地预报出测风塔的风场特征和风场的能量频谱分布, 风场的日变化与季节变化的预报特征基本与测风塔观测结果一致。预报系统对春、秋季的预报效果优于夏季, 日变化的预报效果因地形而异, 无统一变化规律。

作为人工增雨的一项基础工作, 利用陕西关中地区宝鸡等3个雷达站附近共12个气候站1998-2007年2~11月的降水及雷达实测资料, 分析了该地区的层状云降水及雷达回波特征\.结果表明, (1)关中地区人工增雨的适宜时段为每年的2月5日~11月15日； (2)对层状云降雨的天气形势和雷达回波进行了分类; (3)统计分析了宝鸡雷达站稳定性层状云降雨和混合性层状云降雨雷达回波的最大回波强度、 回波顶高度、 冷层厚度、 暖层厚度、 融化层厚度、 融化层高度等特征; (4)春、 秋季稳定性层状云及混合性层状云冷层厚度大于暖层厚度一倍以上， 云层中水汽条件较好, 更适合人工增雨作业。

利用NCEP 0.5°×0.5° 每日4次的全球预报场分析资料GFS（Global Forecast System）、 日本MTSAT静止红外卫星云图, 对2009年第8号台风“莫拉克”在台湾登陆前后的演变特征进行了动力学诊断分析。结果表明： （1）由于近台风中心附近对流层中低层存在切向风大值区中心， 使得水平位涡通量散度项在其内侧分布密集。（2）近台风中心低层的负水平位涡通量散度项指向正水平位涡通量散度项， 可以很好地示踪台风在海上的移动。（3）p坐标系下的负垂直位涡通量散度密集区可作为分析台风移动的一个重要参考指标。通过涡度方程讨论了决定台风对流层中低层气旋性涡度变化的主要因子， 指出南海、 华南沿海地区夏季西南气流与台风的耦合对台风结构、 路径产生了重要的影响。

《高原气象》作为国内集中体现高原气象、 大气科学及相关问题研究成果的载体， 至今已创刊30年。本文利用文献数据库提供的详细信息， 基于《高原气象》刊载论文的数量、 学科分类、 研究地域、 核心作者群、 研究热点、 被引用情况、 基金资助及期刊影响因子等指标的量化年际分布， 分析了该刊所关注的研究内容与研究方向变化， 探讨了国内从事该领域研究的组织机构分布、 核心作者和学科资助基金的主要构成。结果表明， 在30年中， 《高原气象》的论文发表数量总体呈快速增长趋势， 特别是中国科学院实施知识创新工程以来， 这种增长趋势尤为明显； 相关研究机构具有明显的学科相关性， 西北地区较多； 青藏高原、 数值模拟和气候变化为该刊出现频次最高的3个关键词， 自1991年至今， 青藏高原和数值模拟基本是出现频率最高的关键词， 说明二者是《高原气象》持续关注的研究热点。引文分析表明， 《高原气象》刊载的论文被CSCD和SCI引用频次和期刊影响因子不断提高， 这进一步说明该刊的学科影响力在持续增强。另外， 由于新兴研究力量的兴起和研究者提高国际影响力的需求， 导致该刊尚未形成稳定的核心作者群， 这对《高原气象》的持续发展和向国际推介提出了新的机遇与挑战。

通过对1961-2006年青藏高原原始测站资料的筛选、 剔除和插补等处理， 得到了一套具有51站连续的、 长序列的积雪观测资料。利用国家气候中心整理的1951-2006年中国160站月降水和月平均气温资料， 分析了青藏高原冬、 春季积雪年代际变化特征与中国夏季降水和气温的关系， 并研究了全球变暖影响下青藏高原积雪对中国大陆对流层温度、 大气环流和东亚夏季风的影响。

针对2011年夏季北京四次不同类型的降水过程，利用雷达临近预报算法MTREC和中尺度数值预报系统BJ-RUC对不同类型降水的短时预报能力进行了对比分析，并总结了两者的预报性能及特点。结果表明：（1）从降水预报偏差看，对于不同类型的降水预报，在研究的降水时段内，MTREC和BJ-RUC均表现为降水预报偏强。MTREC对四次降水过程的预报偏差较为平稳，而BJ-RUC随过程差异变化较大。（2）从降水预报落区看，MTREC的预报准确性随降水过程差异明显，降水系统范围越大，预报准确性越高。而BJ-RUC总体上表现平稳，对局地对流性降水的预报能力仍然有限。（3）从整体预报性能看，对于0~6 h降水预报，MTREC和BJ-RUC在预报性能上存在交叉点。交叉点的出现时间因降水过程而异，降水范围越大、组织性越强，交叉点出现越晚。

首先利用臭氧探空资料验证了Aura-MLS卫星反演臭氧产品在青藏高原地区的可信度， 然后基于2005年和2006年夏季的数据产品确定了亚洲季风区夏季对流层向平流层的输送通道。结果表明， 青藏高原及其周边区域上对流层－下平流层（UT/LS）中， 一氧化碳(CO)和臭氧（O3）浓度散点分布大体上呈现出典型的“L”型分布， 夏季季节内变化反相关特征表现最明显的高度位于150 hPa附近。从时间变化上看， 7月份相关系数最大， 说明该月份对流层－平流层物质交换最为强烈。100 hPa高度位于对流层顶高度以上, 具有对流层特性的大气主要分布在青藏高原东南侧、 孟加拉湾、 印度半岛、 阿拉伯海以及阿拉伯半岛等区域上空， 说明该区域可能是亚洲季风区夏季对流层向平流层物质输送的一个主要通道。

利用1970-2009年安徽80个地面气象观测站点资料, 借助霾的客观判别方法, 重建了近40年安徽霾的气候序列, 并在此基础上系统地分析了安徽霾日数的气候特征。结果表明: (1)通过重建与实测序列的比较, 发现重建序列可以反映出霾日的时间变化, 但数值上重建的霾日数较观测记录明显偏高, 同时重建的霾日序列可以弥补部分台站霾日长时间缺测的现象。(2)安徽霾日具有明显的时空分布特征。在年变化上, 以20世纪80年代初为分界点, 霾日数发生激增, 随着经济的不断发展, 霾日数和霾强度都在不断增加; 在空间上, 安徽东部霾日数明显高于西部, 霾影响范围不断地向北、向西扩展, 并且逐渐形成了皖中地区和沿江东部两个高值中心; 在季节上, 霾日数在秋、冬季达到最大, 而在春、夏季较少, 同时中、重度等级的霾都出现在秋、冬季。

综合介绍了青藏高原隆升对亚洲季风形成、北半球大气定常行星波建立、区域和全球气候变迁及环境演化的影响,并对近年来的研究进展作了较为详细的评述,指出今后需要深入研究的若干问题。

利用风廓线雷达高时空分辨率资料, 对2012年4月在广州出现两次暴雨期间低空流场的主要特征进行了分析。结果表明: (1)在暴雨发生前, 动量由高空迅速下传, 且不断增强, 使得强风速不断下传, 导致低空急流的建立及增强, 从而使得上下层垂直风切变增大, 正涡度环流加强, 为暴雨的产生提供了很好的动力条件, 当伴随有西南暖湿气流输送的水汽条件时, 触发了暴雨的产生; (2)低空急流指数I值的脉动与强降水的发生有密切关系, 在每次强降水发生前1~2 h I值都会迅速增大, 强降水发生后I值迅速减小; (3)低层风场垂直切变增强以及出现极值的时间与急流下传及出现极值的时间具有较好的时间、空间对应关系, 说明正是由于低空急流的下传、增强, 导致了风场垂直切变的增强, 且局部垂直风切变要比平均垂直风切变大得多。

基于局地雷达回波基数据强度与雷达体扫面内相应地区强降水量之间的统计关系, 并通过Lucas-Kanade局部光流法分析下一小时可能影响该地区的回波区域, 将这些区域定义为强降水影响系统的动态回波上游。同时分析雷达各层体扫回波情况, 即考虑强降水系统的空间伸展程度。 通过分析这些动态回波区域在当前时刻内(每10 min 多层体扫信息)的时空变化特征, 建立回波强度特征与局地降水的相关, 进一步与改善的降水极值概率预测方法相结合, 构建对下一小时局地暴雨重现期极值预测预警指标, 为应急保障方案和及时应对决策提供技术支持与专业参考信息。整体方案以2006-2011年6-8月盐城多普勒天气雷达回波强度的基数据资料和同时段盐城雷达体扫范围内建湖气象站的小时雨量序列为基础,采用Lucas-Kanade局部光流法确定回波强度反映的降水系统时空动态上游, 并利用皮尔逊III型方法和广义帕累托方法建立回波类别与建湖局地白天与夜间降水序列的统计概率关系, 计算回波类别对应的局地极端降雨极值以及极值重现概率特征, 构建降水系统的雷达回波动态综合特征与下一小时局地强降水极值概率间的统计关系指标, 指标的相关性检验达到70%。该方法具有强降水多等级重现期极值预测能力, 为下一小时临近极端暴雨预测预警提供了雷达监测动力统计优化方法。

光化学烟雾的主要成分--O₃是二次污染物,故以往对一次污染物的控制方案不能直接用于对O₃的控制。利用EKMA曲线,通过控制光化学烟雾的前体物NO_x和HC来控制O₃的日最大浓度,从而达到对光化学烟雾进行总量控制的目的。以光化学污染较严重的兰州西固区为例,列出了光化学烟雾的反应过程和有关参数,并详细地说明了EKMA曲线的制作过程和使用方法,从而解决了前体物排放量与大气质量之间的关系,为总量控制提供了NO_x和HC的削减方案。模式计算结果表明,削减方案使最大O₃浓度显著降低,达到了国家标准。最后,结合经济技术的可行性,确定出最优的削减方案。这是我国对O₃进行控制的首次尝试,有关的计算结果已被环保部门采纳。

以北京为研究区域, 利用MODIS气溶胶光学厚度产品AOT(Aerosol Optical Thickness)定量反演北京近地面PM_2.5质量浓度。首先对MODIS AOT与对应地面实测PM_2.5质量浓度为数据源, 两者的线性相关系数为0.323, 经过AOT标高订正和PM_2.5湿度订正后, 两者相关系数升高为0.467; 进一步分析AOT与PM_2.5的季节变化特征发现, 秋季相关性最高(0.802), 春季最低(0.252), 其他季节介于之间, 并深入分析了AOT与PM_2.5自身物理化学特性及气象因子对两者相关性的影响机制; 最后在耦合标高和湿度订正基础上, 建立了一个近地面PM_2.5质量浓度对数反演模型, 并与地面实测PM_2.5样本进行对比分析, 结果显示均方根误差为2.84%, 平均误差为9.53%, 验证了该对数反演模型能较好的依据AOT反演近地面PM_2.5质量浓度的可行性, 为卫星遥感高精度定量反演PM_2.5提供了科学依据。

2010年是我国的一个重灾年， 利用天灾（旱、 涝、 震）预测方法， 对2010年4月14日玉树强震、 西南地区2009-2010年秋\, 冬\, 春季连续大旱、 汛期长江中下游和青海省多雨、 2010年8月7日晚暴雨引发的舟曲泥石流等天灾的预测过程进行了分析。结果表明， 洪涝、 干旱和强震等天灾均可与地球外核的对流活动（Benard对流）相联系， 外核对流上升体对壳幔层的顶托是地震形成的原因\.由于上升体中心与附近下沉体中心连线的中点是垂直速度的水平切变最强点， 很可能就是震中位置所在。两个对流上升体在其中点因共振而形成的“拍频”效应是暴雨形成的原因； 而强震后地壳复原（拉伸）效应则是干旱形成的原因\.为了与岩石圈中渗流体的“浅地下系统”相区别， 把这些活动统称为“深地下系统演变”。

利用第五次耦合模式比较计划（CMIP5）多个模式的模拟结果，对比再分析资料和青藏高原（下称高原）冻土图，评估了模式对当前（1986-2005年）高原冻土的模拟能力。在此基础上应用多模式集合平均结果，预估了未来不同典型浓度路径（RCPs）情景下高原地表层多年冻土的可能变化。结果表明：CMIP5耦合模式对高原冻土有一定的模拟能力，采用SFI地面冻结指数模型计算的当前地表层多年冻土分布与高原冻土图有较好的吻合，1986-2005年高原地表层平均多年冻土面积为127.5×10⁴ km²；多模式集合预估结果显示，高原地表层多年冻土呈现区域性退化趋势，高原东部、南部及北部边缘地区冻土带退化较为明显，有从外围向西北部多年冻土区逐步退化的趋势，RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下未来50年地表层多年冻土面积分别减少约23.9×10⁴ km²（20.8%）、33.5×10⁴ km²（27.7%）、25.6×10⁴ km²（21.1%）和43.5×10⁴ km²（35.3%），到21世纪末期不同情景下多年冻土面积分别约为为91.4×10⁴ km²、70.9×10⁴ km²、72.8×10⁴ km²和41.7×10⁴ km²。

利用陆面过程模式Common Land Model (CoLM)， 选取青藏高原上3个不同下垫面观测站（藏东南站、 纳木错站和珠峰站）的观测资料， 对这3个野外观测站进行了单点数值模拟试验。根据3个测站的试验数据， 对模式中土壤孔隙度和饱和导水率进行了优化， 针对青藏高原地区土壤层薄的特点， 对模式中土壤分层方案进行了调整。结果表明， 调整分层方案后的CoLM模式对3个测站土壤湿度的模拟性能较原分层方案有明显提高， 平均偏差均减小0.014以上。但是与观测值相比， 藏东南站土壤湿度的模拟整体偏低， 纳木错站和珠峰站则整体偏高。对土壤温度而言， 3个测站模拟与观测的相关系数都达到了0.9以上， 珠峰站偏差较大， 调整分层方案后模拟的偏差有一定的改进。模式较好地模拟了3个测站的净辐射、 感热通量和潜热通量的日变化和季节变化情况， 调整分层方案后潜热通量的改进最为明显。

利用2007年以来西安郊区泾河观象台大气细颗粒物质量浓度资料和气象自动站资料以及探空资料，采用国标法、罗氏法和位温法三种不同方法计算边界层高度。结果表明，三种方法得到的结果有一定差异，但日变化分布一致，可以用于分析边界层高度变化特征。边界层高度季节变化明显，春、夏、秋和冬季边界层高度分别是1300，1200，820和800 m。边界层日变化与颗粒物浓度呈显著负相关关系，即冬季边界层顶高度低，三种粒径颗粒物质量浓度高，夏季则相反。PM_2.5、PM_1.0、PM_1.0分别在PM₁₀、PM_2.5、PM₁₀含量中有明显月变化，表明西安除了本地污染源之外，春季易受上游风沙天气影响。

利用连续气流纵向热梯度云凝结核仪对我国西北地区2007年夏季空中和地面的云凝结核（CCN）进行观测研究， 并对观测结果进行了对比分析。飞机观测资料表明， 西北地区的CCN主要来源于地面， 近地层浓度较高， CCN浓度随高度增加而减少。污染城市上空的CCN比一般地区上空浓度高， 浓度随高度变化趋势相同； 地面观测结果显示， CCN具有明显的日变化， 与人类活动、 气象因子和下垫面相关； 污染地区和清洁地区的CCN浓度在相同过饱和度下差异很大， 在低过饱和度下浓度相差可达一个量级、根据关系式N=CSk拟合得到的地面CCN活化谱参数， 银川地区的C值明显较大(>2200)， k值较高(约0.7)， 表明银川地区具有大陆性特征； 而祁连山地区C值较低(＜2200)、 k值较高(约0.77)， 属清洁型大陆性特征。

利用印度热带气象研究所和中国气象局分别提供的1951-2006年印度各分区和中国160个站点的逐月降水资料，NCEP/NCAR逐月再分析资料以及NOAA提供的逐月海表温度资料，对印度各分区降水与中国区域降水之间的联系进行了分析。结果发现盛夏78月印度西北部和北部山区降水与中国河套及邻近地区降水呈显著的正相关关系，由此将7-8月印度西北部与北部山区降水定义为北印度夏季风指数。进一步通过遥相关和水汽输送揭示了北印度夏季风强弱与中国河套盛夏降水的联系途径。当北印度夏季风偏强时，中国河套受异常低压系统前部气流控制，系统从低层到高层向西倾斜，低压前部、高压后部的偏南气流带来南方暖湿气流，有助于河套降水的产生。北印度夏季风强盛年亦有助于输送到中国河套地区的三条水汽通道的加强。北印度夏季风偏弱时，情况相反。北印度夏季风异常偏强/弱，若从前期冬季开始伴随有一次La Niña/El Niño过程，赤道东太平洋SST异常通过与北印度夏季风相联系引起的水汽异常输送对中国河套降水产生更显著影响，而北印度夏季风即使不受到赤道东太平洋SST异常影响，对河套降水的影响仍然是显著的。

依据WMO（World Meteorological Organization）对平流层爆发性增温（SSW，stratospheric suddenwarming）的定义，首先将1957-2002年期间的52次SSW事件分为31次强增温事件和21次弱增温事件，然后根据其极涡的形态将31次强增温事件分为20次极涡转移型事件和11次极涡分裂型事件。利用逐日的ECMWF的ERA-40再分析资料，对这20次极涡转移型、11次极涡分裂型强平流层爆发性增温（SSW）过程以及21次弱增温过程分别做了合成分析，研究了这三类爆发性增温期间平流层的变化以及平流层中下层行星波1波和2波的异常。结果表明：极涡转移型强SSW在增温盛期低温中心和极涡都会发生偏移，同时高纬风场反转，极涡分裂型强SSW则在增温盛期低温中心和极涡发生分裂，高纬风场反转，而弱SSW只有低温中心出现偏移，极涡和高纬风场均未出现明显异常；在爆发性增温前期，1波都会出现异常增幅，在波振幅到达最大值以后发生爆发性增温。当增温开始以后，极涡转移型和弱SSW的1波振幅在到达极值后，会维持6~8天，而极涡分裂型1波振幅增温开始后开始减小；极涡转移型和弱SSW期间2波也较为相似，在增温前期波动振幅也会出现一定程度的增幅，在增温后开始减小，而极涡分裂型会在增温后出现2波振幅的增幅。1波和2波EP通量的分析表明，极涡转移型和弱SSW期间1波EP通量会在前期和盛期有较强的上传，2波EP通量上传较弱，而极涡分裂型2波EP通量上传则较强。

摘要： 将天津地面自动观测站资料与850 hPa以上北京探空资料结合， 组成新的探空资料， 对2008年8月27日凌晨发生在天津的一次冰雹过程进行了诊断分析。此次冰雹过程有两处降雹区， 一处位于天津北部的蓟县山区， 另一处位于临海的汉沽地区。通过对热力和动力对流参数的水平分布和逐时变化研究， 结果表明: (1)各对流参数可以反映出强对流天气的中尺度分布特征， 尤其是CAPE高值区和LI低值区与强对流天气的发生区域对应较好， 这对局地强对流天气的短时临近预测具有一定指示意义， 表明边界层内的热力\, 动力特征对强对流天气的发生具有重要作用。(2)汉沽地区热力参数CAPE（LI）随时间增大（减小）， 而蓟县地区热力参数的变化则相反， 表明两地冰雹的成因存在较大差异， 前者的热力作用显著， 后者的热力作用则不显著。汉沽地区热力不均匀分布造成的次级环流和上升运动使水汽凝结并释放潜热， 触发了冰雹的发生。蓟县山地的抬升作用， 使东移系统的上升运动得到加强， 触发了冰雹。

利用经过质量控制和均一化处理的中国693个气象站点1961-2014年逐日最高气温、最低气温和平均气温资料，对极端气温的空间变化进行了分区划分，并分析了11个极端气温指数的变化特征。结果表明：极端高温指数（极端最高气温、夏季日数、暖夜日数、暖昼日数、持续暖期和生长日）在各区呈增加趋势，而极端低温指数（极端最低气温、霜冻日数、冷夜日数、冷昼日数、持续冷期）在各区呈减小趋势（极端最低气温除外，呈增加趋势），其中夜间极端气温指数变化程度最大（暖夜日数增加和冷夜日数减小最显著）；每个指数在大部分区域均有明显的趋势转折，极端高温指数的转折时间基本在1995-1998年之间，而极端低温指数的转折时间在1985-1986年和1995年前后。极端高温指数转折前/后有减小/增加趋势，而极端低温指数正好相反（但极端最低气温除外，转折前/后有减小/增加趋势）。几乎所有区域的极端气温指数均与平均气温呈显著的相关，其中阈值指数与平均气温的相关性最好。

利用风廓线雷达和地基微波辐射计观测资料, 对2010年4月12日发生在湖北咸宁的一次冰雹过程进行了分析, 探讨这两种资料在冰雹天气监测预警中的应用.结果表明:(1)这次冰雹过程中, 850~700 hPa之间低槽约在降雹前1 h过境, 850 hPa以下低槽约在降雹前2 h过境.在降雹前约0.5 h, 0~4 km垂直速度大小随高度的波动明显增大.0~6 km始终存在较深厚的垂直风切变, 每200 m高度的水平风垂直切变在2~2.5 km的正中心与冰雹发生相对应.(2)降雹前, 0~10 km整层相对湿度垂直廓线大体呈5~10 km小、0~5 km大的"上干下湿"2层结构.降雹前约0.5 h, 相对湿度呈"上下湿、中间干"的3层结构, 大气液态水总含量ILW、大气水汽总含量IWV都呈波动快速增长, 冰雹发生在ILW和IWV的波峰上.(3)在降雹前约6 h, K指数超过35℃, 在降雹前CAPE平均值约为627 J·kg^-1, 0℃, -10℃和-20℃层高度分别在5 km, 6 km和7.5 km.

利用第二代月动力延伸预测模式业务系统(DERF2.0)提供的1982-2009年高度场、降水场历史回报试验资料、NCEP/NCAR再分析资料以及西南5省433个测站的降水实况资料, 运用ACC、TS评分、EOF等方法检验和评估了该模式对西南区域汛期环流形势和降水情况的预报能力。结果表明, 该模式对环流场预报较好, 对西南汛期月平均降水有较好的预报能力, 特别是20天以前的预报效果较好。DERF2.0模式基本可以模拟并预报出汛期西南地区降水空间分布呈东南多、西北少的主要模态, 但方差贡献率和时间系数与实况有所差异。此外, 该模式对月平均降水的预报要比日平均降水的效果好, 模式日平均降水预报对汛期中小雨强降水有较好的预报能力。

利用中国2005-2009年2 000多个国家级气象观测站雨量资料和2002-2011年部分探空站探空资料， 研究了中国短时强降水、 强冰雹、 雷暴大风以及混合型强对流天气的环境参数特征， 通过环境参数特征的对比分析， 将上述四种强对流天气加以区分， 并对所选取的探空数据和环境参数进行了分类和对比分析， 结果表明： （1）通过T-logp图温湿曲线形态、 500~700 hPa和850~500 hPa温差、 0  ℃、 -20  ℃层和平衡层高度、 地面和1.5 km高度的露点温度、  1.5 km高度温度露点差、 对流有效位能和0~6 km垂直风切变等区分上述四种类型强对流天气的环境背景； （2）纯粹短时强降水天气（包括I、 II型）与强冰雹天气、 雷暴大风天气环境参数的区别比较显著， 前者与后两者相比主要表现在较小的700~500 hPa和850~500 hPa温差， 弱的垂直风切变， 较高的0  ℃层、 -20  ℃层和平衡层高度， 较大的地面和地面以上1.5 km处的露点温度， 其中短时强降水I型（占了纯粹短时强降水的大多数）以其整层较高的相对湿度与其他类型强对流的环境背景差异最为明显； （3）混合型强天气与强冰雹天气、 雷暴大风天气在T-logp图温湿曲线形态、 对流有效位能及0~6 km垂直风切变诸方面特征相似， 表现为对流层中层存在明显干层、 较大的对流有效位能和0~6 km垂直风切变， 但在相对较高的平衡层高度、 较高地面和地面以上1.5 km处露点温度及较小的850~500 hPa温差等方面与纯粹短时强降水更为接近。

利用ERA5再分析资料和融合降水数据， 针对2018年5月21 -22日发生在中国四川盆地西南部的一次山地突发性暴雨， 首先对其降水强度和天气概况进行相关分析， 并且通过绕流和爬流方程， 将流场分解为绕流和爬流分量， 重点探讨地形对于过山气流的影响及其对降水的作用。研究表明： 受欧亚中高纬低槽槽后西北气流引导冷空气南下和西南低涡东移的共同影响， 在四川盆地西南部山区发生了一次强降水过程。此次降水范围较广、 强度大并且降水时间集中， 是一次典型的山地突发性暴雨事件。由于地形的阻挡作用， 使得来自东北方向的气流发生旋转， 产生绕流运动， 在盆地内形成局地涡旋。同时盆地和盆周山地之间的地形高度差强迫过山气流产生爬流运动， 导致垂直上升运动加强。在绕流与爬流的共同作用下， 为此次突发性暴雨的发生发展提供了有利的流场条件。进一步分析得出地形区域内爬流分量略大于绕流分量， 即气流对于山地屏障的地形适应以爬流运动为主， 绕流运动次之， 地形爬流产生的垂直上升运动与雨带的分布密切相关。

为了评估南京信息工程大学窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达的观测性能和应用潜力，对雷达的高分辨率回波数据进行了分析，利用固定地物订正了径向定位误差，以及在线太阳信号修正了差分反射率因子（Z_DR）偏差；通过对流降水和层状云降水回波分析，发现了共振散射效应、不同降水粒子的回波特征、非均匀波束填充（NUBF或NBF）现象、降水倾斜结构和可能存在过冷水的证据。

利用1980-2008年近30年逐日地面\, 高空观测资料， 统计了影响云南的西风带南支槽个例， 并分析了南支槽的时空分布和对云南降水的影响。结果表明， 影响云南的南支槽平均每年出现18.76次， 11月-次年5月平均每月出现次数相当（6-10月西风带北撤， 转换为孟加拉湾槽）； 约5.88%的南支槽过程对云南产生大到暴雨天气， 54.83%的南支槽产生小到中雨， 另有17.28%的南支槽产生冰雹天气过程。南支槽的进退与西风带环流形势、 副热带高压位置和高原大地形等关系密切， 南支槽位置、 水汽输送、 湿度锋区、 低空急流和冷空气强弱等条件的不同决定了降水的强弱或是否有强对流天气出现。