利用山西省近40 a雷暴大风资料和近18 a的常规和新型监测资料，采用聚类分析、中尺度天气分析等方法，对山西雷暴大风的时空分布特征及天气型、物理量阈值进行研究并建立了概念模型。结果表明：山西年均雷暴大风日数具有北部多、南部少，山区多、盆地少，西部山区多于东部山区的地域分布特征;极端雷暴大风主要出现在山西的北部和吕梁山区;西部山区年雷暴大风日数为增多趋势，其他区域为无变化和减少趋势。雷暴大风集中发生在5—8月，占全年雷暴大风总日数的75%;日内雷暴大风出现最多的时次为16：00和21：00（北京时）。山西雷暴大风主要包括前倾槽、后倾槽、横槽、副热带高压与低空暖式切变线、副热带高压与低空冷式切变线、西北气流等6种流型配置;各型K指数阈值4—5月明显低于6—9月，而850 hPa与500 hPa温差4—5月却明显高于6—9月;各型在满足各月特征物理量阈值时均可触发山西强雷暴大风，而前倾槽型触发极端雷暴大风的百分比最大。同一时期，后倾槽、副热带高压与低空暖式和冷式切变线型的K指数阈值明显高于前倾槽和西北气流型，而前倾槽型的Si指数阈值明显高于其他类型，说明前倾槽型触发雷暴大风的动力不稳定条件优于热力不稳定条件;副热带高压与低空暖式和冷式切变线型的CAPE及0 ℃层高度阈值明显高于其他4型，而低层的T-T_d阈值和云顶亮温则明显低于其他4型。利用各月各型0 ℃层高度阈值可以准确判断雷暴大风过程是否伴有冰雹。

利用山西省109个国家站1960—2019年逐日降水量、2019年9月逐时降水量以及1980—2019年欧洲中期天气预报中心1°×1°逐6 h再分析(ERA5)资料,对2019年9月10—11日山西中南部区域性极端暴雨过程的异常特征及其成因进行分析。结果表明:(1)此次降水过程影响范围大、持续时间长,46站发生极端日降水事件,其中11站日降水量突破9月历史极值。(2)对流层中低层水汽、热力、动力条件均优于1980年以来山西中南部区域性暴雨过程的平均态,不同物理量的标准化距平绝对值(|N|)均达到2.5以上,超过历史相关统计值的上四分位值,尤其是水汽和热力条件表现出一定的极端性。(3)副高位置异常偏西、偏北且强度异常偏强导致中低层水汽和能量输送异常充足,山西中南部地区西边界和南边界的水汽输入对极端降水的发生发展起到重要作用。(4)倾斜上升的西南暖湿气流中存在位势不稳定层,700 hPa暖式切变线和地面冷锋触发对流,回波持续通过暴雨区产生“列车效应”;稳定的切变线与异常的低层冷垫提供持续的动力条件,长时间维持异常充沛的水汽和水汽辐合是区域性极端暴雨的主要成因;大范围物理量场异常是导致此次极端降水事件发生的主要因素。