气候变暖背景下全球干旱风险升高，而对气候变化高敏感的中国西北干旱半干旱区尤为突出，严重制约着区域经济的可持续发展，科学开发空中云水资源是解决该区域水资源短缺的有效途径。利用甘肃永登国家气象观测站地基多通道微波辐射计资料和常规气象观测资料，研究祁连山东段大气水汽和液态水的时空分布及不同性质降水前演变特征。结果表明：（1）受大气环流、地形、边界层及局地和区域天气气候条件等多因素影响，祁连山东段98%以上的水汽集中在6.0 km以下，大气水汽密度随高度下降，液态水含量则随高度先增后减。降水天气背景下，水汽密度及液态水含量明显增大，且液态水含量最大值出现高度有所降低。（2）水汽及液态水存在明显的季节变化，夏季大气可降水量远大于冬季，夏季液态水垂直伸展高度及最大值出现高度均大于冬季。（3）水汽及液态水日变化明显，且存在季节差异。水汽日峰值出现在下午至傍晚，谷值出现在清晨至中午；夏半年峰值及谷值出现时间较冬半年迟，且峰谷值变化幅度更大。液态水垂直伸展高度白天高于夜间，且夏半年垂直分布较冬半年深厚。（4）大气可降水量存在10~20 d和8 d左右的主周期，夏、秋季4~7 d和21~32 d的周期变化也比较明显。（5）不同类型降水前水汽及液态水均存在跃增现象，但跃增量、跃增时间及高度存在差异。其中，7—8月积层混合云降水前跃增时间最早，积云降水前跃增量最大、跃增高度最高，而暖云降水前跃增高度明显偏低。

利用装载有粒子测量系统( PMS)的飞机对2007年8月15日甘肃省张掖市民乐县夏季非降水层状云进行了一次探测飞行,通过获取的资料分析了云层结构、云滴的垂直分布、液态含水量、谱特征等。结果表明: (1)此个例中云层结构明显,云中存在逆温层; (2)云中平均含水量为0. 012 g /m³ ,含水层主要集中在4 100～4 200 m与4 700～5 000 m层之间; (3)此云系符合Bergeron提出的催化云—供水云相互作用导致降水的概念模型,可以在催化云中进行人工引晶来达到增加降水的目的。

利用3 a空中观测资料和机载仪器采集资料分析了影响飞机积冰的气象条件,总结了飞机积冰的一般规律。分析结果表明:飞机积冰在水汽充沛地域发生较多;通常飞机积冰形成于温度低于0℃的云中,出现积冰的温度范围在0 ～ - 11 ℃,而出现较强积冰的温度范围在- 1 ～ - 8 ℃;云中过冷水含量越大,积冰强度也越大。

利用PMS云粒子测量系统和GPS定位系统探测了2002年4月28日一次冷锋天气过程,用取得的资料分析了此次过程云滴、冰晶等云微物理量的水平、垂直分布,以及谱的特征,确定出最佳谱模拟参数,揭示了其中发生的微物理过程,从微观角度说明了甘肃春季冷锋天气过程层状云的一些特点,并讨论了云系的增雨潜力。

利用2000年和2002年设在兰州的闪电定位仪资料，分析了兰州周边地区地闪的日频次变化、强度谱分布和累计百分数、日均月变化、闪电密度、极性等特征，并与山东地区的分布做了比较。结果表明，兰州周边地区的云—地闪电中负闪占绝大多数，正闪的平均强度大于负闪，正负闪的比值在午后至次日凌晨大于其均值；总地闪和负闪的日变化呈典型的双峰变化，正闪的双峰特征不明显；兰州西南偏南的渭源和陇西县是闪电频发的中心地带，闪电空间分布中心与冰雹发生源地和影响区对应一致；闪电多发区与地形和气候背景有很大关系。

选用2000~2003年3~10月，甘肃省实施飞机人工增雨的116架次资料为样本，以增雨当日08时500hPa资料为主，根据冷空气入侵甘肃的不同路径，将有利飞机人工增雨的天气系统分为5种类型：高原低槽型、西南气流型、平直气流型、西北气流型和北方低槽型，并分析了不同系统的特征。