西北地区地处欧亚大陆腹地，水汽来源匮乏，干旱是其主要气候特征。近年来随着区域降水的不断增加，中国西北暖湿化问题引起国际及国内相关领域科学家和社会各界的广泛关注。为了揭示中国西北气候暖湿化增强东扩特征与形成机制及其重要环境效应，科学回应社会关切，研究团队利用多源融合数据，从多尺度、多维度对中国西北暖湿化问题开展全面深入研究，发现了西北湿化趋势具有显著的非线性增强特征，且湿化正在向东扩展，本世纪内西北仍维持暖湿趋势，明确了西北陆面蒸散对气候变暖具有特殊的负反馈机制，揭示了西北湿化趋势受多因子综合驱动机制;评估了西北暖湿化对区域生态环境、水资源、农业生产和粮食安全的重要影响及其互馈效应;提出了应对西北暖湿化的技术对策，形成了“西北地区气候暖湿化增强东扩特征及其形成机制与重要环境影响”系列研究成果。基于研究的重大决策咨询报告为新时代西部大开发和黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略发挥了重要决策支撑，成果也受到国际学界广泛关注，并入选2022年度“中国生态环境十大科技进展”。

:应用祁连山地区17 个测站1960 ～ 2004 年5 ～ 9 月逐日降水资料，统计逐年5 ～ 9 月不同量级的雨日数及对应的降水量，进而得到各站小雨和中雨以上日降水雨强，用区域平均值来代表祁连山地区整体的不同降水量级雨日数和雨强，用线性趋势系数及5 阶主值函数分析不同量级降水日数和雨强的变化趋势。用墨西哥帽状连续小波变换方法分析其周期变化情况。结果表明: 祁连山地区5 ～ 9月降水量与不同量级的雨日数的气候平均分布具有地理分布上的相似性，无论年降水量还是不同量级的雨日数，同纬度地区西侧明显多于东侧，祁连山东段多于西段，等值线呈北—东南走向。近45a，祁连山地区小雨日数呈下降趋势，中雨以上降水日数则呈上升趋势，而小雨雨强与中雨以上降水的雨强均呈增强态势，不同量级降水日数与雨强的共同作用使得5 ～ 9 月降水量与总雨日数呈相反变化趋势，即5 ～ 9 月降水量呈上升趋势，而总雨日数呈微弱下降趋势。小波分析发现，祁连山地区小雨日数有5 a 左右的变化周期，而中雨以上降水日数的周期变化较小雨日数周期变化明显复杂。

利用甘肃省1960～2006年59个台站逐日降水资料,根据百分位值法定义了不同台站的极端强降水阈值,统计出了夏季(6～8月)逐年逐站极端强降水量,并进行了时空特征诊断。结果表明:一致性异常分布是甘肃省夏季极端强降水量的最主要空间模态;夏季极端强降水量的异常空间分布可分为陇南型、陇中型、河西西部型、河西东部型及陇东型5个关键区;在5个关键区中,陇南区、陇中区近47 a来夏季极端强降水量表现出减少趋势,河西东部区与陇东区表现出增加趋势,而河西西部区却经历了少—多—少的抛物线型变化;另外从周期分析来看,甘肃省夏季极端强降水量近47 a来在大多数分区存在11～13 a和6～8 a的振荡周期。

利用西北地区 131个测站(1961~2000年)的逐旬降水量和国家气候中心整编的(1960~2000年)逐月北半球500 hPa 5 x 10高度场网格资料，分析了西北地区平均雨季起讫时段，并用SVD方法分析雨季降水与500 hPa高度场的关系。结果表明，西北地区多雨期在5一9月，但雨季起讫时
间的分布较为复杂，7月上旬至9月上旬可代表主卞要降水区的雨季。西北地区雨季降水除与同期500hPa环流有关外，还与前期3 -5月、12 -2月的500 hPa环流有关，但不同时期的影响关键区有很大的不同。

利用MICAPS常规资料，从大尺度环流背景入手，用物理量诊断分析方法，对2003年7月22日下午16时20分至19时10分发生于漳县县城的有气象记录以来最强的一次大暴雨、冰雹强对流天气过程进行诊断和分析，探讨漳县大暴雨天气的成因，结果表明：副高西伸北抬，北方冷空气南下及高原低槽切变东移是这次天气过程的主要环流背景。分析这种环流形势的物理量场三维结构特征，发现物理量场对暴雨的临近预报有较好的指示意义。