利用自动气象站观测资料、FY-2G卫星TBB资料和NCEP/NCAR再分析资料，针对2016年6月16—17日伊犁地区的一次罕见强降水过程，在天气形势和中尺度系统分析基础上，借助WRF模式高分辨率模拟资料对强降水的形成过程进行细致分析。结果表明：中亚低槽、高空偏西急流、低空切变线和辐合线是此次强降水过程的主要天气系统。多个中尺度云团受伊犁北部天山地形抬升作用，长时间维持在沿天山地区，并持续产生强降水。模拟结果显示，不断移至北部沿天山地区的中尺度对流单体是造成此次伊犁地区强降水的直接中尺度系统，其发生发展与低空急流、低层风场辐合和地形有密切关系。低空急流增强引起动力辐合增强，触发不稳定能量释放，加之地形抬升，使得垂直运动维持并快速发展，并在有利的水汽条件配合下引发低层辐合线附近对流系统加强，导致伊犁北部沿天山地区出现强降水。

利用NCEP/NCAR 0.25°×0.25°再分析资料，ERA-Interim 0.5°×0.5°再分析资料，2016年3月至2017年2月伊犁河谷3个地面观测站逐时和逐日降水及地基GPS大气可降水量（简称“PWV”），对各测站PWV时间变化及其与降水关系进行分析，明确了各站不同降水情况下及不同季节PWV的演变特征。结果表明：（1）各站PWV月际变化呈单峰型分布，谷值出现在1月，7月达到峰值，其中伊宁站2—9月（除7月）PWV与同期降水量变化一致，10—12月呈反向。（2）各站春、夏季平均PWV日变化曲线呈双峰型，春季各站峰值出现在17:00和00:00前后，较夏季峰值出现时间晚2～4 h；秋季新源站PWV日变化曲线呈单峰型，其他两站PWV呈双峰型分布；冬季各站PWV日变化曲线均呈单峰型特征。随着测站海拔高度的增加，PWV日变化幅度逐渐增大。（3）PWV与降水有密切关系，PWV最大值出现时间超前降水0～3 h、5 h和7～9 h发生频次最高，春、夏、秋、冬各季节降水分别主要发生在PWV最大值出现后0～3 h、0～2 h和5～7 h、0～3 h和7～9 h及0～1 h。不同降水情况下各站PWV值存在显著差异，海拔越高的测站差异越不显著。（4）降水发生前PWV增大与对流层低层水汽输送和水汽流入有关；降水期间不同影响系统、不同水汽输送造成的PWV增大时间和峰值有所不同，降水开始时间与PWV峰值有较好的对应关系。降水期间暴雨区水汽垂直输送明显，对流层中、高层云形成云冰水聚集区，PWV有明显跃变，存在水汽的快速聚集过程，造成测站短时强降水天气。

通过动力学推导探讨了重力波引发的局地暴雨天气过程的发生发展机制，提出预报重力波传播的可行方法，并通过个例分析验证此方法的可行性。结果表明:(1)重力波的传播路径应与位温脊线一致，利用地面观测数据分析等位温线，可有效预报重力波的发生和演变；(2)波动既可以从高位温一侧向低位温一侧传播，也可以反方向传播;(3)重力波的传播与地面辐合线虽有对应关系，但并不一定由辐合线产生;(4)阵风锋是激发重力波的一种触发机制，受阵风锋作用2011年8月9日石家庄市区西侧造成短时强降水。