基于气象、水文观测及NCEP/NCAR（National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research）再分析数据对黄河上游主要汇流区夏季复合干热事件变化特征及其成因以及对径流的影响进行了分析与探讨。结果表明，在平均空间分布上，黄河上游主要汇流区夏季高温日数从西南到东北逐渐增多，而夏季降水量正好相反；从时空分布看，1961年以来黄河上游主要汇流区夏季高温日数呈一致增多趋势；夏季降水从长期趋势看呈一致波动变化，但2000年以后呈一致增加趋势；复合干热事件本世纪以来显著增多。在多时间尺度变化上，黄河上游主要汇流区夏季复合干热事件主要以年际和趋势变化为主。环流影响因子方面，黄河上游主要汇流区夏季复合干热事件变化受多环流因子共同影响，但在不同时间尺度上影响因子差异较大，年际尺度上西风环流、东亚夏季风、南亚夏季风、高原夏季风及北风环流的影响程度均较弱，年代际尺度上主要受高原夏季风环流影响，多年代际尺度上同时受西风环流、东亚夏季风、南亚夏季风、高原夏季风及北风环流共同影响。大尺度环流背景场上，西太平洋副热带高压偏西偏强、缺少异常的西南水汽输送及垂直场上异常的下沉运动是本世纪以来黄河上游主要汇流区夏季复合干热事件增多的主要原因。黄河上游主要汇流区夏季复合干热事件的增加会使得流域兰州站的径流量减少，而1998年以来黄河兰州段径流量的增加主要原因是降水增加。

西北地区地处欧亚大陆腹地，水汽来源匮乏，干旱是其主要气候特征。近年来随着区域降水的不断增加，中国西北暖湿化问题引起国际及国内相关领域科学家和社会各界的广泛关注。为了揭示中国西北气候暖湿化增强东扩特征与形成机制及其重要环境效应，科学回应社会关切，研究团队利用多源融合数据，从多尺度、多维度对中国西北暖湿化问题开展全面深入研究，发现了西北湿化趋势具有显著的非线性增强特征，且湿化正在向东扩展，本世纪内西北仍维持暖湿趋势，明确了西北陆面蒸散对气候变暖具有特殊的负反馈机制，揭示了西北湿化趋势受多因子综合驱动机制;评估了西北暖湿化对区域生态环境、水资源、农业生产和粮食安全的重要影响及其互馈效应;提出了应对西北暖湿化的技术对策，形成了“西北地区气候暖湿化增强东扩特征及其形成机制与重要环境影响”系列研究成果。基于研究的重大决策咨询报告为新时代西部大开发和黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略发挥了重要决策支撑，成果也受到国际学界广泛关注，并入选2022年度“中国生态环境十大科技进展”。

2008年4月19～20日,受西伯利亚东移南下的强冷空气影响,河西地区出现了自2001年以来最强的1次寒潮天气。利用M ICAPS资料分析了这次强寒潮爆发时的环流形势演变特征。同时采用NCEP /NCAR 2. 5°×2. 5°每天4次再分析资料,计算了60～105°E、35～60°N区域内, 4月15日08时～20日08时300 hPa高空急流, 500 hPa涡度、温度平流、垂直速度, 700 hPa水汽通量散度等物理量。结果表明:此次强寒潮的爆发与高空急流在东移南下过程中逐渐加强有关, 500 hPa正涡度区与槽前锋区配合一致,更有利于引导强冷空气东移南下。低层强冷平流对地面加压降温作用至关重要,垂直速度与大气层结稳定度有关。700 hPa水汽通量散度场分布特征对寒潮天气条件下的降水形成有明显影响,水汽通量散度极小值区域均有降水,最大值区域无降水而有沙尘天气。

根据空间灰度共现矩阵纹理分析原理，制作卫星红外云图纹理分析法系统。选取50幅2003^~2004年甘肃西部汛期对流性降水的FY-2红外云图，进行纹理特征量的计算和统计分析，并用甘肃省肃北县2004年6月29日18时的FY-2冰雹云的红外云图为个例进行检验。结果表明:该系统能够有效提取反映对流云团纹理特征的参数值;汛期强对流云红外云图的能量值接近1，比惯性矩和熵的特征量大2个量级、