基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的精细化数值预报产品、中国气象局下发的降水指导产品(TP_CMA)及甘肃省340个气象站点降水实况数据,利用泰森多边形与K-means空间聚类方法(spatial cluster and Tyson polygon,SCTP),对2017—2019年4—9月甘肃省340站降水资料进行客观分区。在此基础上,采用随机森林算法(random forest,RF),筛选出与降水相关的物理量因子构建模型,开展甘肃省短期定量降水客观预报订正试验,并进行预报效果检验。结果表明:(1)甘肃省4—9月降水客观分区依次为7、6、14、13、14和11个。(2)就晴雨预报而言,SCTP-RF订正产品对甘肃省汛期的晴雨预报能力较TP_CMA指导产品和ECMWF模式产品有一定提升,提升幅度分别为6.1%、4.2%;在空间上,SCTP-RF算法对甘肃省340站的晴雨预报均具有一定的订正能力,大部分站点晴雨预报准确率提升了5%,特别是河东地区。(3)在分级降水预报中,SCTP-RF订正产品对中雨和大雨的预报能力均优于TP_CMA指导产品和ECMWF模式产品,且全省大部的订正效果较好,特别是河东中部及陇东南地区,但在强降水过程中对小雨和暴雨的预报订正不稳定,尤其是陇东南地区的小雨。

利用1981—2019年宁夏初霜冻日期资料及同期位势高度场、海表面温度(SST)、积雪面积、海冰面积等资料,研究SST、海冰面积、积雪面积等外强迫因子对宁夏初霜冻日期异常偏早、偏晚的影响,在此基础上,建立了初霜冻日期的物理概念模型和客观预测模型。结果表明:(1)偏早(偏晚)年,前期赤道中东太平洋SST持续显著偏暖(冷),SST异常形态为明显的ENSO模态。当前期赤道中东太平洋SST偏暖时,东亚槽偏强,副热带高压偏弱,异常环流形势有利于冷空气活动,初霜冻日期易偏早,反之则偏晚。(2)5—8月北半球积雪面积、1—7月格陵兰海冰面积与初霜冻日期存在持续显著负相关关系。当前期北半球积雪面积或格陵兰海冰面积减少时,东亚槽偏弱,西太平洋副高偏强,不利于冷空气活跃,初霜冻日期易偏晚,反之则偏早。(3)影响宁夏初霜冻日期的主要因子为东亚槽强度、NINO3.4区SST异常、热带南大西洋SST异常、北半球积雪面积、西太平洋副高强度以及格陵兰海冰面积等,基于以上因子用多元回归方程建立的客观化预测模型具有良好的预测效果。

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。
 

通过对造成舟曲“8． 8”暴雨的对流云团特征进行分析，发现2010 年8 月7 日20 时700 hPa上位于平凉—定西—甘南中部一线的切变线对造成这次暴雨过程的对流云团的形成、发展和维持有十分重要的作用，同时对流云系的发展、加强与2 次对流云团的合并有密切关系; 舟曲“8． 8”暴雨是在对流云团减弱南移的过程中发生的，具有明显的局地性和突发性特点; 对流云团的移动除受高空引导气流的影响外，地形及由于地形原因形成的山谷风也有非常重要的作用，由于山谷风形成的辐合为对流云团的维持提供了水汽和能量。

利用常规气象探测资料和多普勒天气雷达产品，结合石河子地区和兵团农六师的高密度自动站网资料，对2010年5月2日在准葛尔盆地南缘发生的一强冰雹天气过程，从天气形势、云图、物理量场和雷达回波演变特征等几个方面进行了综合分析。结果表明:这次冰雹天气出现在对流不稳定层结条件下，中高层干冷、低层暖湿，水汽条件充沛，0℃层和－20℃层的高度适宜，同时具有强的垂直风切变。多普勒雷达能很好地监测冰雹天气的发生发展演变过程，＞50 dBZ强回波区和穹窿结构的出现，中气旋和逆风区的出现，垂直累积液态含水量(VIL)增加以及风暴跟踪信息(STI)预警等都对冰雹天气的出现具有指示意义，对今后的防雹减灾工作有较好的应用价值。

利用常规气象探测资料、自动站资料和石河子CINRAD/CC多普勒天气雷达观测资料，对2010年6月28日发生在准葛尔盆地南缘的一次强对流天气进行了分析。结果表明:这次强对流天气发生在高空低槽和地面冷锋的相互配合，且大气层结不稳定条件下，中高层干冷低层暖湿，水汽条件充沛，0℃层和－20℃层的高度适宜，同时具有强的垂直风切变。在多普勒雷达反射率因子PPI图上出现了＞50 dBZ的强回波区及＞60 dBZ强回波中心;在RHI图上出现了穹窿结构，且＞50 dBZ强回波区高度远高于当天0℃层的高度;在平均径向速度图上出现了中气旋、逆风区;在冰雹形成区有低层辐合、高层辐散等特征;在不同仰角的PPI上气流表现出强烈的旋转和上升;强回波区与逆风区、中气旋、VIL在位置上有很好的对应关系，同时VIL产品对冰雹落区预报有很好的指示作用;中气旋产品(M)和风暴跟踪信息(STI)都对冰雹天气的出现具有很好预警意义，对今后的防雹减灾工作有较好的应用价值。

用１９６１～２００８年宁夏主要台站１月气温、降水量资料，ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ全球逐月２．５°×２．５°的高度场、风场资料和ＮＣＥＰ１９７３～２００７年欧亚积雪等资料，分析了２００８年１月宁夏持续连阴雪低温极端天气的主要成因。大气环流异常是导致２００８年１月宁夏持续阴雪低温天气的主要原因；前期海温与欧亚积雪异常可能联合作用影响大气环流异常导致此次天气事件发生。欧亚积雪异常影响次年１月宁夏降水异常的可能机制是：积雪异常在积雪异常区激发波动，在３０°～６０°Ｎ通过波列的形式导致大气环流异常，从而影响宁夏１月降水异常。

以3D - Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,用垂直累积液态含水量(Vertically Integrated L iquidWater Content,简称:V IL)的理论模式计算单体的V IL,用V IL与单体顶高度之比计算单体的V IL密度(Vertically Integrated L iquidWater ContentDensity,简称:V ILD) ,采用统计方法对青藏高原东北侧局地冰雹的日变化和大小分布特征以及地面最大冰雹直径(简称: Rmax)与单体在降雹过程中的最大V IL (简称:V ILmax)和最大V ILD (简称:V ILDmax)之间的关系进行了统计。结果表明: (1)青藏高原东北侧局地降雹主要以中冰雹为主(直径在5～20 mm之间) ,其次是小冰雹(直径< 5 mm,现称为霰) ,出现大冰雹(直径≥20 mm)的概率很小; (2)从冰雹的日变化特征看,青藏高原东北侧局地降雹主要出现在下午到傍晚,期间存在2个降雹高峰时段。第一个主要集中在13:
00～18: 00,其中以15: 00～16: 00出现的概率最高,另一个主要集中在20: 00～21: 00,日内其余时间降雹概率很小,此结论与陈乾[ 1 ]等研究区域性冰雹发现的午后傍晚双峰型特征基本吻合,但在出现时段上稍有偏早; (3)V ILmax和V ILDmax从总体趋势上看与Rmax之间均存在正相关关系,但V ILDmax比V ILmax与Rmax之间的相关性更好;相同大小的冰雹所对应的雹云单体的V ILDmax虽然存在一定的差异, 但差异不大, 一般维持在0. 1 g·m- 3以内; (4)雷达观测静锥区和单体强回波区倾斜或悬垂回波等是影响V ILmax和V ILDmax与Rmax之间出现负相关的2个主要因素。
　

对2004年11月30日至12月4日人冬以来中国东部最大范围的大雾天气过程，从大气环流形势背景及其调整和演变，天气气候背景，大气层结条件，近地面水汽条件等方面进行了分析，结果表明:此次大雾是在大气低层暖平流、大气层结相对稳定和充沛的水汽条件下产生的，雾的消散需要雾区有冷空气人侵，出现大风降温天气。

结合2005年6月25日祁连山东部1次高炮消雹试验，利用新一代天气雷达高时空分辨率资料，从消雹前后雷达回波外形特征、垂直最大回波强度、回波顶高、雹云内部水平风场、垂直结构、最大垂直积分液态含水量的变化以及地面降水实况等方面进行了检验分析。结果表明:(I)高炮消雹抑制雹云的发展主要存在2方面作用:一是A_^gI在爆炸点附近快速四周散播，并与周围冻滴快速碰并而减少冻滴的平均质量和直径，二是炮弹爆炸动力抑制爆炸点下方附近上升气流的发展;(2)高炮消雹在有效抑制冰雹云发展的同时，有利于地面降水的产生，起到人工增雨的效果，对此次消雹过程而言，假设空中液态水以雨滴形式全部降到地面，消雹后地面降水将增加4.69% .

对兰州市区2002 年春季3 ～ 4 月近地层TSP 连续观测资料进行分析，结果表明：（1）兰州市区TSP 的质量浓度随着沙尘天气的发生而显著增加，沙尘天气越强，TSP 的质量浓度越高，对兰州市区的空气污染越严重；（2）在不同天气情况下，兰州市区TSP 与PM10的质量浓度有很好的对应关系，沙尘天气越强，其质量浓度都越高，但两者增减的比例各不相同；（3）在不同天气情况下，同级粒径粒子的质量浓度各不相同，但在同种天气情况下，各级粒径粒子质量浓度的分布规律却相同；（4）TSP 样品色度的3 个独立分量与空气质量有一定的对应关系，L*、a*、b*值越大，空气中沙尘含量越高，空气污染越严重，兰州市区在一般天气情况下L*、a*、b*值均较小，说明兰州市区空气污染主要以本地排放的黑色有机物为主。

重点分析了祁连山下肃南的天气气候特点，探讨在祁连山区中段进行人工增雨（ 雪）的有利天气条件及其日数。结果表明，祁连山区中段的降水量远远大于河西盆地；降水量随海拔高度增加而增大；有利人工增雨（雪）的年平均日数有146. 4 d；一年中3 ～ 10 月每月有雨（雪）日在10 d 以上；5 ～8 月以对流性降雨为主。

用常规填图资料和多普勒雷达PPI资料，对2003年9月18日针对西北区域气象中心10周年庆典的气象保障服务进行了分析，主要论述了在气象资料无时间连续性的现实条件下，常规天气图分析预报方法对此次过程中小尺度天气系统预报的失效性，而应用多普勒雷达反射率因子图、速度图资料，通过分析径向风场的特征可预测该系统的影响。