基于济南S波段双偏振多普勒天气雷达（CINRAD/SA-D）探测资料，并结合区域自动气象站以及常规观测资料，对2020年8月5日和6日山东两次极端强降水风暴环境条件进行对比分析，并重点分析莘县王庄集和兖州大安风暴的双偏振参量特征。结果表明：两次极端强降水天气均具有较高的K指数和较大的对流有效位能（Convective Available Potential Energy，CAPE），湿层厚，垂直风切变中等偏弱，但6日强降水低层垂直风切变和相对风暴螺旋度明显偏强。风暴气流结构有明显差异：王庄集和大安风暴分别表现为倾斜上升和气旋性旋转气流结构，前者风暴顶辐散强而后者较弱，从而导致前者风暴顶高度及差分相移率（K_DP）柱高度较高。不同高度微物理结构有差异：-10 ℃层高度之上，两者以固态粒子为主，而王庄集风暴含有更加深厚、丰富的霰粒子，-20~-10 ℃层还有一定浓度较小的液态粒子；-10 ℃层高度以下，两者以浓度较高的液态粒子为主，而王庄集风暴含有一定数量的冰相粒子。风暴低层测站周围差分反射率（Z_DR）、K_DP和相关系数（Correlation Coefficient， CC）大致相当，Z_DR适中，粒子大小适中，K_DP和CC较大，风暴降水主体液态雨滴浓度较高，含水量丰富，从而产生高强度降水。

为预估黄河流域宁夏段不同地区未来气候特征及其变化趋势，利用宁夏区内19个国家气象站观测资料和CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project 6）模式数据，在检验CMIP6模式对宁夏气温模拟能力的基础上，对不同情景下宁夏引黄灌区、中部干旱带和南部山区未来气温变化进行预估。结果表明：（1）CMIP6大部分模式对黄河流域宁夏段年平均气温模拟能力较好，空间相关系数为0.603~0.930，时间相关系数为0.381~0.782，多模式集合优于单个模式模拟效果。（2）在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5 4种情景下，预计2021—2099年黄河流域宁夏段年平均气温均呈明显增温趋势，增温速率为0.09~0.68 ℃·（10 a）^-1。不同情景下增温速率差异明显，SSP1-2.6情景下呈减小趋势，SSP2-4.5情景下先增后减，SSP3-7.0情景下呈“增大、减小、增大”特征，SSP5-8.5情景下呈增大趋势。（3）预计4种情景下21世纪30年代引黄灌区、中部干旱带和南部山区年平均气温分别达10.91~11.29、9.48~9.87、7.47~7.84 ℃，21世纪60年代分别达11.46~13.21、10.00~11.75、7.97~9.66 ℃。

随着全球变暖，旱涝异常的强度和频率不断增加，为增进对旱涝异常转换事件的认识，提高西北地区东部降水预测水平，利用1979—2020年我国西北地区东部逐月降水、海表温度（Sea Surface Temperature， SST）数据以及NCEP/NCAR环流再分析资料，通过建立旱涝转换指数，对西北地区东部春、夏季旱涝转换环流特征进行分析，并围绕大西洋SST异常对其可能产生的影响进行探讨。结果表明：西北地区东部旱转涝年，春季极涡偏弱，乌拉尔山阻塞高压偏强，东亚大槽偏深，西北地区东部受西北干冷气流控制，降水易偏少；夏季上游低值系统活跃，南亚高压偏强，西太平洋副热带高压偏强、偏西，西北地区东部受副热带高压和上游低槽系统共同影响，且有暖湿气流，降水易偏多，涝转旱年情况相反。上年冬季至当年夏季，大西洋类“三极子”型的SST异常是造成季节间降水明显差异的关键因子，旱转涝年春季大西洋类“三极子”负位相的SST状态激发出一支纬向型遥相关波列，经欧洲中西部、巴尔喀什湖地区东传至我国东北至日本海一带，此时中高纬环流形势有利于西北地区东部降水偏少；夏季SST异常激发的波列强度减弱、位置西移，中高纬关键环流系统的强度和位置较春季明显调整，转为有利于研究区降水偏多的环流形势，涝转旱年相反。

基于第六阶段耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6）模 拟数据和高分辨率逐日格点观测数据,分别采用分位数映射法和泰勒图对福建省极端气温指数模 拟值进行订正和评估,发现在历史参照期（1991—2010年）订正后的各极端气温指数模拟值与观测值更加接近。在此基础上,分析了SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下福建省21世纪近期（2021—2040年）、中期（2051—2070年）和末期（2081—2100年）订正后的极端气温指数相对于历史参照期的时空变化特征。从时间变化来看,21世纪各时期,全省平均极端气温指数呈现升高趋势,且随着时间推移增幅不断加大。从空间变化来看,极端最高气温TXx呈现西北内陆增幅大、东南沿海增幅小的趋势,极端最低气温TNn空间分布与TXx类似,增幅略小,夏季日数Su增量在福建西南部为大值区,暖昼日数TX90p在福建东南部增幅最大。采用广义极值（generalized extreme value, GEV）分布研究了TXx重现期变化,发现SSP2-4.5情景下,21世纪3个时期增温较为匀速,而SSP5-8.5情景下增温呈加速趋势。在SSP5-8.5情景下,历史参照期20 a一遇的极端最高气温在21世纪末期每年都可能发生。

利用近50 a 宁夏20 个主要气象站降水序列、大气环流特征量、NCEP 再分析的高度场、风场、海温等资料，研究了宁夏7 月干旱事件的时空分布规律及相对冷、暖背景下严重干旱事件的大气环流异常的特点、干旱事件与海温异常的联系。结果表明: 近50 a 来，宁夏干旱事件发生的概率北部多于南部; 2000 年以来，发生干旱的几率增加。冷干年，虽具备降水的动力条件，但南支气流明显偏弱，水汽条件缺乏; 此外， 200 hPa 强盛的青藏高压，造成河套地区天气晴好; 暖干年， 500 hPa 高度场上蒙古国及我国河套一带暖性高压脊的存在，及700 hPa、200 hPa 风场上青藏高原东北侧的反气旋环流、河套地区偏东风和偏北风，造成宁夏冷空气活动偏弱，水汽条件缺乏。厄尔尼诺事件及热带印度洋海水的偏暖，影响大气环流异常，造成水汽输送偏南，冷空气强度偏弱，且位置偏北，进而造成河套一带形成干旱的可能性较大。
 

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。