利用1972—2016年宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区气象资料及全球大气环流及海冰、海温资料，开展酿酒葡萄采收期降水及降水过程预测研究，并采用距平符号一致率对预测结果进行评估。结果表明：利用200 hPa位势高度场、海温、海冰等预测因子建立的宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄采收期降水预测模型距平符号一致率为67%，尤其降水空间分布一致偏多或偏少年份距平符号一致率达86%以上。进一步建立候尺度降水过程预测模型，其降水过程预测准确率为54.2%，空报率为32.3%，漏报率为13.5%。

利用1961—2016年宁夏20个气象站冬季逐月气温资料，英国气象局哈德莱Hadley中心秋季逐月海冰密集度资料，美国国家环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR）冬季逐月大气再分析资料，分析2016年宁夏冬季气温异常特征及其成因。结果表明：2016年冬季，宁夏气温创1961年以来同期最高。2016年500 hPa欧亚中高纬地区纬向环流明显，乌拉尔山阻塞高压异常偏弱，中国大陆上空位势高度场异常偏强，极涡偏向大西洋欧洲区和北美大陆；东亚冬季风指数为-1.29 m·s-1，为1961年以来第5低值；西伯利亚高压强度距平为-1.5 hPa，为2000年以来第2低值。秋季格陵兰海冰密集度偏低，导致东亚冬季风偏弱；500 hPa位势高度场上北极、欧亚大陆和阿留申地区呈现“-+-”的波列形态，使得北极与欧亚大陆中高纬地区的位势高度差增强，中高纬西风气流偏强，纬向活动加强；海平面气压场上西伯利亚高压偏弱，不利于北极冷空气向低纬地区侵袭，使得2016年冬季宁夏气温异常偏高。

利用宁夏主要气象台站1961 ～ 2010 年逐侯降水量序列资料，研究了表征降水量时间分配特征的降水集中度( PCD) 、集中期( PCP) 与表征旱涝程度的Z 指数之间的关系，结果表明: 宁夏夏季各地降水PCP 基本出现在7 月4 ～ 5 候，PCD 空间分布特征明显，自北向南逐渐减小，北部一年中最大降水出现的时间变率大，且出现极端降水的可能性比中南部要大; 近50 a 全区夏季PCD 与PCP 整体呈微弱的下降趋势，但2000 年代增大，PCP 变幅加大; 夏季PCP 和PCD 显著正相关，PCP 出现得越晚，PCD 集中度越高; 宁夏夏季干旱Z 指数在1960 年代到1980 年代中期变幅较大，易出现大旱大涝，1980 年代中期以后变幅明显减小，尤其是1980 年代中后期以及1997 年以后的绝大部分年份为正常;夏季降水PCD 对干旱有显著的影响，降水PCD 高，雨涝发生的概率越大，降水集中度低，干旱发生的概率大; 主汛期7 ～ 8 月副高的位置对宁夏旱涝有一定影响，偏旱年份副高易偏南，偏涝年份易偏北。

中国西北地区生态环境极为脆弱，由于常年水资源不足，荒漠化成为该区域主要的生态环境问题。根据诸多学者对西北地区的研究，总结了我国西北地区生态环境与气候变化的特征，以及未来发展趋势。由于气候、环境变化及沙尘暴频次之间存在着一定的耦合关系，在此基础上，通过对影响沙尘暴频次的气候因子与其相关性研究的简要阐述，并结合相关论点，来探讨西北地区气候与环境变化如何影响沙尘暴的发生发展。相关研究表明，西北地区的大风、降水、下垫面状况等都直接影响着沙尘暴的发生发展，沙尘暴发生的频率和强度与沙尘源区的状况及其气候与生态环境变化都具有密切联系。其中，在一定的下垫面条件下，大风是影响较大的因子，降水的增加对沙尘暴有一定的抑制作用，气温通过大气环流的形式间接影响沙尘暴，土壤湿度则是通过改变植被覆盖、地表状况来影响沙尘暴。

沙尘暴是对我国危害性极大的一种灾害性天气现象。我国沙尘暴的多发地区之一民勤地处河西走廊东北部，3面都被沙漠包围，自然环境极其恶劣。利用民勤地区长期观测的沙尘暴数据，对该地区沙尘暴发生的年际规律进行了研究，发现沙尘爆发总的趋势在减少，同时一定时期内伴随着波峰—波谷的振荡型变化。沙尘暴的爆发具有5 a，15 a的周期性，不同的季节稍有不同，春季和全年的沙尘暴爆发周期相似程度最高。利用NECP/NCAR资料，对典型年份的春季500 hPa高度场进行年距平分析，发现了和民勤地区年沙尘暴爆频次相关的高度场特征，在奥加尔湖和巴尔喀什湖附近分别有一个高值系统和低值系统，他们可能同时出现也可能单独出现。当民勤地区春季处于高值控制时，民勤春季沙尘暴爆发的频次相对较少;反之，当民勤地区处于低值控制时，该地区春季沙尘暴的爆发频次就较多。