为科学精准地开展人工增雨作业，通过搭载机载粒子测量系统 （Particle Measuring Systems， PMS）的空中国王350飞机（编号3523）入云进行垂直和水平探测，并结合FY-2F卫星、天气雷达等资料综合分析2021年2月28日华北南部一次低槽冷锋层状云系的微物理结构和增雨作业条件。结果表明：降水云系为中低云，飞机探测到云顶高度为6 014 m，云顶温度为-17.7 ℃，云底高度低于582 m，云内0 ℃层高度为1 300 m，云体厚度大于5 400 m，暖云厚大于700 m，冷云厚大于4 700 m;卫星反演的云顶高度为5~6 km，与飞机实测值较为一致，卫星反演的云顶温度为-40~-25 ℃，比飞机实测值偏低。整个探测时段云系微物理结构不均匀，冷云内第二层冰水混合区（高度3 427~4 985 m、温度-12.4~-6.3 ℃）和第三层冰水混合区（高度5 449~6 014 m、温度-18.3~-15.3 ℃）出现云滴谱探头（Cloud Droplet Probe， CDP）探测的粒子数浓度大值区，最大值分别为146.80、170.75 cm^-3，且过冷水含量分别达0.12、0.20 g·m^-3。暖云内云微物理分布较均匀，在557~575 m和844~866 m两个高度层粒子数浓度均存在波动，CDP粒子数浓度值变化相对较大，云粒子图像探头（Cloud Imaging Probe，CIP）和高体积降水粒子分光仪（The High Volume Precipitation Spectrometer，HVPS）探测的粒子数浓度变化较小。冷云内云微物理分布不均匀，冷云区内在3 603~3 617 m、5 445~5 542 m和5 705~5 847 m高度层云粒子数浓度起伏变化均较大且存在多次跃增。冷云区多为固态冰相粒子，暖云区CIP和HVPS粒子谱宽均比冷云区粒子谱窄。初春时期低槽冷锋层状云系降水系统前期易出现混合层状云，云顶附近存在一定量的过冷水，找准增雨时机、增雨部位适宜播撒冷云催化剂，人工引晶催化潜力较大。

对流激发的重力波能够向中层大气输送动量和能量,准确获取重力波主要特征对于研究中层大气的动力学和热力学结构非常重要。本文利用COSMIC（constellation observing system for meteorology, ionosphere and climate）资料,结合中尺度数值预报模式WRF（weather research and forecasting）,对2010年8月4日发生在华北地区上空的一次对流激发的重力波事件进行分析。结果表明：此次事件激发的重力波在平流层以中低频重力波为主,且在平流层中垂直波长、水平波长分别为9~11 km和650~800 km,约62%的动量聚集在15~25 km高度的低平流层。在对流活动发生期间,低平流层重力波势能密度一直维持较大数值,而上平流层重力波势能密度则在对流减弱后迅速减小,且伴随着下一次对流活动的出现再次迅速增大。平流层不同高度上重力波势能密度对对流活动的响应主要与对流发展高度和背景风场有关,当对流发展较浅时,其激发的重力波在低层西风中易耗散;当对流发展较深到16 km甚至更高时,其激发的重力波接近零风层,并在东风中迅速上传,使得高层重力波势能密度增加较快。

利用黑龙江省62个气象站月降水量观测资料和美国国家环境预报中心再分析资料、中国气象局国家气候中心环流指数资料等,对2020年7月黑龙江极端少雨成因进行初步诊断分析。结果表明：（1）2020年7月黑龙江降水异常偏少,全省平均降水量仅75.0 mm,为1961年以来历史同期第2少。（2）黑龙江7月异常少雨年,同期500 hPa东亚沿岸自低纬至高纬呈东亚-太平洋遥相关型（East Asia-Pacific teleconnection,EAP）负位相分布,东亚副热带西风急流（East Asia subtropical westerly jet,EASWJ）明显偏南,低层中国东北地区至黄海附近呈现异常的反气旋-气旋式环流,黑龙江上空整层水汽辐散。2020年7月环流特征与少雨年同期相似,但急流中心及其北侧负异常区较少雨年同期明显偏强,且中心略有东移,东亚沿岸对流层整层风场的经向波列更为清晰。EASWJ异常偏南是2020年7月黑龙江降水异常偏少的关键环流因子。（3）2020年5月南海附近异常偏弱的大气热源和7月负位相分布的北大西洋涛动,分别通过东亚沿岸经向EAP遥相关波列和欧亚中高纬地区纬向波列促使7月EASWJ异常南移,从而导致黑龙江省降水偏少。