中国西南地区地形复杂、气候差异显著，干旱频发。针对传统干旱预测方法对时空特征刻画能力不足的问题，本文以降水、气温、太阳辐射总量、风速等因子为输入，构建卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）与长短期记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）耦合模型，对西南地区气象干旱时空演变特征及其驱动机制进行分析，并开展2030年干旱情景预测。结果表明：CNN-LSTM耦合模型能够较好表征干旱时空变化特征，预测结果与观测值具有较高一致性，平均绝对误差约为0.17；降水、气温、风速以及太阳辐射总量等因子共同影响西南地区干旱；2030年西南地区干旱呈向低山丘陵和平原地区扩展的趋势，整体干旱程度进一步增强。
研究山东区域性干旱变化特征对干旱防灾减灾具有重要意义。利用山东省123个国家气象观测站逐日气温和降水资料，基于气象干旱综合指数（Meteorological Drought Composite Index，MCI）和区域性干旱过程监测评估方法，识别1961—2024年历次区域性气象干旱过程，并分析其时空演变特征及对气候增暖的响应。结果显示，山东平均每年发生1~2次区域性气象干旱过程，季节性特征明显，主要集中在春、夏季，4—7月为高发期，春夏连旱过程频繁，年发生频率高达42%；干旱过程地域分布差异大，除胶东半岛东部和临沂东南部外，其他大部分地区区域性气象干旱过程平均干旱日数在50 d以上，高值区分布在鲁中及泰山西南侧。山东西北部呈减少趋势，多数区域减少速率为2 d·（10 a）-1以上，而东南部呈增加趋势，胶东半岛南部及东南沿海部分地区增加速率超过2 d·（10 a）-1。干旱过程发生频次和影响范围略呈增加趋势，20世纪80年代至21世纪初期为高发期，之后明显减弱，近年来又呈增强趋势。在气候变暖背景下，山东降水呈“先减后增”变化趋势，气候从暖干化向暖湿化转变，呈现西部地区暖湿化、东部地区暖干化的分布态势；随着增暖加快需要注意防范更强的区域性气象干旱。
植物花芽期是表征植物果实开始生长的重要生育期，其变化会直接影响植物果实品质与产量。本文利用新疆吐鲁番市主栽品种无核白葡萄1991—2024年花芽期（芽开放期至开花末期）物候数据以及对应时段气象观测资料，采用气候倾向率、相关性检验和逐步回归等方法，分析极端干旱区气候因子和终霜冻对无核白葡萄花芽期的影响。结果表明：在气候暖干化背景下，葡萄不同物候期的起始日期均呈不同程度的提前趋势，其中花蕾花序期提前幅度最大，为5.02 d·（10 a）-1（p<0.01）；葡萄花芽期长度呈显著延长趋势。研究区终霜冻日以6.43 d·（10 a）-1（p<0.01）的速率显著提前。21世纪最初十年暖干化特征最突出，葡萄花芽期长度以21.94 d·（10 a）-1（p<0.01）的幅度显著延长，霜冻灾害发生频率达2 a一遇，极端干旱区气候暖干化会显著增大葡萄花芽期冻害风险。葡萄不同物候期日序数与气象因子变化显著相关（p<0.05），影响物候早晚的主导旬气候因子为相对湿度与地温，芽开放期至花蕾花序期表现为相对湿度越小、地温越高，物候越早，开花始期则表现为相对湿度越大，物候期越早。明确吐鲁番市葡萄花芽期物候变化与终霜冻变化特征，能为极端干旱区葡萄生产提供科学指导。
太阳能开发是中国实现“双碳”目标的关键途径。中国干旱区地域辽阔、太阳能资源丰富，但受地面观测站点稀缺、资料匮乏影响，对1980年气候变暖以来该区域太阳辐射变化特征及其影响因子了解不够充分，一定程度制约了区域光伏电站选址及太阳能资源的开发利用。为此，本文利用中国干旱区25个国家级地面辐射观测站太阳辐射资料、218个国家基准气候站云量资料及欧洲数值预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）高时空分辨率ERA5地表下行太阳短波辐射再分析资料，对该区域1980—2020年太阳辐射变化特征和影响因子进行研究。结果表明，该区域全年日平均太阳辐射呈增加趋势，具有明显的纬向特征；新疆南部、甘肃河西西部及青海部分区域辐射较大，超过50 MJ·m-2，年代际变化特征明显。1981—1990年全年日平均太阳辐射缓慢增加，1991—2010年快速增加，2011—2020年波动趋缓，整体趋于平稳。中国干旱区全年、冷暖季等各时段日平均太阳辐射均在1995年前后出现明显突变，主要变化区域在新疆北部、内蒙古东部。低云量变化是导致中国干旱区太阳辐射变化的可能原因，但其影响机制比较复杂，不是单一的线性关系，可能与该区域强烈的陆气相互作用相关，需要开展更深入的研究。
中国沙戈荒地区是当前和未来大规模风光发电基地建设的核心区域，开展区域极端事件气候风险研究，对能源基地建设至关重要。本文基于经过偏差校正后的第六次耦合模式比较计划数据，引入沙尘、极端低温、极端高温与发电效率损失的定量关系，并将其纳入气候风险评估框架，使用WRF-Chem模式预估2030—2060年不同排放情景下中国沙戈荒及其子区域风光资源开发的气候风险。结果表明，未来沙戈荒地区单次沙尘发生时对风光发电效率的影响呈增强趋势。极端高温的致灾危险性总体上增强，而极端低温的致灾危险性总体上减弱。在极端事件影响下，未来沙戈荒地区风光资源开发的气候风险总体呈增强趋势。其中，沙尘对风资源开发的气候风险在新疆和青海地区显著增加，对太阳能资源开发的气候风险在青海地区显著增加。极端高温对风资源开发的气候风险在新疆、甘肃蒙西及蒙东地区显著增加，对太阳能资源开发的气候风险在各地区均显著增加。不同排放情景下，极端低温带来的风电开发风险存在显著区域差异。
在气候变暖背景下，极端气候事件的变化趋势备受关注。基于3种机器学习（随机森林、极端随机树和岭回归）模型评估其对中国区域极端气候指数[暖昼指数（TX90p）、冷夜指数（TN10p）、日最大降水量（RX1day）及5 d最大降水量（RX5day）]的模拟能力，并与传统全局偏差订正后的多模式集合方法对比，确定最优模型方案；进一步分析所选取的极端气候指数在不同排放情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5）下2024—2100年相对于基准期（1961—1990年）的空间分布及其变化趋势。结果表明：基于机器学习的极端气候指数模拟方案能够在不同程度上提升对极端气候事件的模拟能力，有效减小模拟偏差；2024—2100年中国地区极端暖事件在各排放情景下均显著上升，且高排放（SSP5-8.5）下增幅最大（相较基准期上升约52%），极端冷事件显著减少，且随排放增加减少更明显；空间分布上，TX90p在华北、长江中下游、四川盆地及华南部分地区增幅相对明显，而青藏高原及西北部分高海拔地区增幅相对较小；极端降水指数（RX1day、RX5day）在所有排放情景下均呈增加趋势，且高排放情景下增加最明显，其中RX5day的增强幅度整体高于RX1day；东北和华北地区在极端降水（特别RX5day）上的响应最强，对气候变暖的敏感性更高。
全球变暖背景下，徒骇-马颊河流域极端降水频发，易引发流域性洪水、城市内涝等灾害。针对2024年8月26日该流域极端降水过程，综合运用双偏振雷达、风廓线雷达、毫米波云雷达及雨滴谱等多源新型观测资料，分析其形成机制。结果表明：黄河气旋移动路径较为罕见且移速缓慢，导致强降水长时间持续；水汽源自东海及渤海湾，并在流域上空强烈辐合，为极端降水提供了异常高湿的环境条件；急流的建立及中层冷空气入侵进一步增强动力条件。双偏振雷达和雨滴谱清晰地揭示了极端降水微物理机制的演变特征：暖锋降水阶段，各粒径雨滴数浓度普遍较高，降水最强，小时雨量突破100.0 mm，过程最大分钟雨量达3.1 mm；冷锋降水期间，雨滴谱宽增大，中大粒子数量减少；气旋中心影响降水阶段，雨滴谱宽最广，但粒子数浓度最低，导致雨强最弱。云雷达观测显示，强上升运动促进云系发展，下沉运动及速度谱宽变化反映相态转换与碰并过程，与降水强度具有较好的对应关系。
为探究滇西北高原对流性暴雨的触发机制，利用多源探测资料对2024年6月24日云南丽江市一次典型对流性暴雨过程进行诊断。结果表明：（1）此次过程主要受500 hPa副热带高压和滇缅高压之间的辐合区与700 hPa切变线共同影响，配合冷空气南下形成不稳定层结，为强降水提供了充足的动力条件和有利的环流背景。（2）大暴雨天气过程由局地生成的β中尺度、γ中尺度对流单体产生，对应雷达反射率因子最大达59.5 dBZ，速度图上存在速度模糊、涡旋、弱中气旋等特征。（3）暴雨水汽来源于孟加拉湾和南海，在地形辐合抬升作用下，丽江中部至东南部存在强水汽辐合区，强水汽辐合区与切变线位置对应良好；西南急流输送暖湿气流并增强低层辐合，高层西北急流通过抽吸作用加强上升运动，冷空气入侵进一步促进对流维持，强水汽聚集配合低层辐合、高层辐散的动力抬升条件，是局地大暴雨发生的主要原因。（4）丽江市南北走向山脉与地面辐合线共同作用，通过地形抬升和气流辐合触发并加强对流，成为此次大暴雨过程中对流持续触发和维持的重要因素，偏东气流对强对流发生具有较好的指示意义。（5）积状云降水回波中负闪峰值超前强降水约40 min，而积层混合云降水回波中则出现降水峰值提前现象。
为深入认识秦岭及周边地区夏季极端降水的环流特征和形成机制，本文基于2008—2025年地面气象站降水数据和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料，应用谱聚类方法，将秦岭北部和南部（以34°N为界划分）的区域小时极端降水（Regional Hourly Extreme Precipitation，RHEP）分别归纳为3类和4类典型环流型，探讨夏季RHEP的主要环流特征及水汽、热力和动力条件。结果表明：1）各类环流型200 hPa均受南亚高压边缘附近辐散场影响，500 hPa及以下多表现为西太平洋副高控制下的暖湿气流输送与短波槽、切变线等共同作用；副高外围气流向秦岭及周边输送充沛水汽，并在极端降水区形成明显辐合；不同环流配置及其与复杂地形的抬升辐合效应共同强化垂直运动，是导致RHEP高发区空间分布不同的重要原因。2）各类环流型对流层低层副高外围表现为西南、偏南或东南风异常，部分类型伴随青藏高原东北侧偏北风异常，有利于冷暖气流交汇，从而促进RHEP发生。3）水汽诊断分析表明，阿拉伯海、孟加拉湾、南海、西太平洋以及东海等多源水汽在华南及华东汇合后向秦岭及周边地区输送；秦岭北部和南部区域各环流型以对流层中低层南边界水汽输入为主，部分类型还受东边界水汽输入影响。4）各类环流型RHEP频次最大值均位于特殊地形附近，普遍具有较低对流抑制能量（Convective Inhibition，CIN）和较大的K指数，表明大气不稳定明显，较弱的抬升机制即可触发对流发展。
新疆阿勒泰地区是我国寒潮活动高频区，寒潮天气对其冰雪经济造成严重威胁。基于1960—2023年该地区7个国家级气象站逐日最低气温资料，分析区域性寒潮频数、强度及其变化特征，并构建寒潮综合强度指数。结果表明：1）1960—2023年阿勒泰地区共发生区域性寒潮833次，年均13次；冬季（11月—次年3月）区域性寒潮占比达72.5%；区域性寒潮集中在9月下旬至次年3月中旬，占比为84.3%，其中2月中旬区域性特强寒潮占该时段区域性寒潮总数的52.9%，显示强寒潮活动在冬季中后期高度集中。2）区域性寒潮过程呈显著减少趋势[-0.5次·（10 a）-1，P<0.05]，但1996—2023年区域性特强寒潮增多至每年平均4次，接近1961—1990年峰值，呈现“总量减少、极端性增强”的演变特征。3）寒潮强度具有明显季节分异：冬季以特强寒潮为主（占比40.4%），春、秋季则以一般寒潮为主；区域性特强寒潮最大24 h降温平均达10.9 ℃（极值为18.5 ℃），累计降温幅度平均为17.6 ℃（极值为30.1 ℃），冬季降温幅度明显高于春、秋季。4）冬季寒潮综合强度指数为0.38，明显高于春季（-0.97）和秋季（-1.06）；近30 a来区域性特强寒潮强度呈上升趋势，表明极端寒潮的强度近期进一步增加。5）冬季降水量距平与寒潮频数距平的同步性达84.1%（P<0.01），寒潮频数距平与寒潮综合强度距平的同步性达77.7%（P<0.01），表明冬季降雪偏多年往往寒潮过程偏多、强度偏强、致灾风险偏高。
六盘山区积层混合云降水频发，明晰其云垂直结构特征及山地地形影响机制，对提升当地人工影响天气作业能力具有重要意义。本文选取20次积层混合云小雨过程及典型个例，基于Ka波段云雷达、X波段天气雷达、ERA5再分析及微波辐射计等多源资料，系统分析云宏观结构特征、回波强度分布及动力和水汽条件的空间差异。结果表明，六盘山站累计降水量和降水持续时间显著高于东坡大湾站与西坡隆德站，云垂直结构与降水变化在时间和空间上具有良好对应关系，并呈明显的地形分异特征。六盘山站云顶高度、云厚及回波强度均显著高于坡地站点。六盘山区积层混合云小雨过程中，云垂直结构同时具有层状云与对流云特征，在较稳定降水阶段，4~5 km处存在明显0 ℃层亮带结构，中低层（亮带下方）为主要降水贡献区，回波强度平均值为4.1~9.2 dBZ。降水高发阶段云层厚度显著增加，低层强回波区明显增强。典型降水个例分析表明，高低空环流耦合与副热带高压外围水汽输送为降水提供必要的动力和水汽条件，地形通过动力抬升及迎风坡效应调制云体垂直结构，其中东坡水汽供应及云液态水累积能力显著优于西坡，是造成降水空间差异的重要原因。
分析极端气候条件对植被生产力的影响机理，对区域适应和减缓气候变化影响具有重要意义。基于植被总初级生产力（Gross Primary Productivity，GPP）数据与同期极端气候指数，使用二维Copula联合分析、一元线性回归法和Pearson相关系数法等，分析极端气候指数对陕西不同区域、不同植被类型GPP的影响差异。结果表明：1）1981—2018年，全省97.9%的区域植被GPP呈增加趋势，固碳能力稳步提升，其中陕北地区植被GPP增长率最高；2）不同区域植被GPP对极端气候的空间响应存在明显差异，极端低温与极端干旱对陕北和关中地区植被GPP存在显著抑制作用，极端高温和极端降水对陕南地区植被GPP的促进效应突出；3）月尺度是极端气候影响植被生产力的关键时间窗口，其影响强度远高于年和生长季尺度；4）不同极端气候条件对森林、草地、农田GPP的影响呈现明显的植被特异性与季节动态性。
为探究中国南方沙尘事件的影响机制，本文选取2025年4月12—14日入侵湖南省的一次典型沙尘过程，利用欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料、风廓线雷达观测数据、空气质量监测数据和叠加地形资料的HYSPLIT后向轨迹分析模型（Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory model），重点讨论了湖南地形对沙尘过程中污染物输送与滞留的作用。结果表明：（1）处于南方湿润区的湖南省可受远距离沙尘暴显著影响，此次源自蒙古国与南疆的沙尘沿西北路径南下，成为2000年以来首个覆盖全省的沙尘过程，污染物以外来粗颗粒沙尘为主。（2）湖南马蹄形地形的“通道—滞留”双模态效应是此次沙尘过程持续多日的重要原因，北部平原加速沙尘南下，周边山地阻挡气流使湘南污染长时间滞留，该效应在南方复杂地形区具有普遍性。（3）构建沙尘入侵湖南的概念模型，确定关键预报预警指标：西北及周边地区持续2 d以上的强沙尘暴，蒙古气旋与地面冷锋耦合，以及大范围5级以上偏北风；在此条件下，沙尘气溶胶通过偏西路径进行远距离输送，在48~72 h内影响湖南，并在风向转为偏南后迅速清除。
大气气溶胶对气候变化和区域空气质量具有重要影响。基于2003—2023年MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）MAIAC Collection 6.1的1 km分辨率气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth，AOD）数据，运用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和Spearman相关性分析等方法，探究宁夏AOD的时空变化规律及其影响因素。结果表明：（1）AOD在宁夏呈现北高南低、西高东低的空间分布格局，高值区集中于人类活动密集的沿黄城市带及清水河流域。（2）年均AOD以0.003 a-1的速率下降，2011年达峰值后下降尤为明显；近21 a宁夏全区75.12%的区域AOD显著下降，且下降最显著区域（-0.006 a-1）与人口密集分布的沿黄城市带高度吻合，反映了人为减排的作用。（3）AOD在季节上表现为“春高（0.33）、夏降（0.27）、秋低（0.20）、冬升（0.25）”的规律，春季峰值主要受沙尘活动主导。（4）AOD年际变化与人为颗粒物排放量的减少趋势同步；而季节尺度上则呈现主导因子的动态切换，即春季与风速显著正相关，夏季与植被指数呈极显著负相关，秋季则与风速转为负相关。
利用APS-3321型空气动力学粒径谱仪对嘉峪关戈壁区2024年8月0.5~20.0 μm粒径的沙尘气溶胶粒径谱开展连续观测，结合浓度阈值方法分析不同天气类型的沙尘气溶胶数浓度、质量浓度及谱分布特征。结果表明，晴天的沙尘气溶胶数浓度谱呈现单峰型分布，峰值粒径为0.626 μm；浮尘、扬沙天气呈双峰型分布，主峰值粒径均位于亚微米级的0.626 μm，次峰值分别为1.114、1.286 μm；相比而言，沙尘暴过程也呈现双峰分布，但主峰值粒径位于粗模态的1.486 μm，次峰值为0.583 μm。晴天、浮尘和扬沙天气的气溶胶质量浓度谱均呈现双峰结构，主峰值粒径分别为4.371、3.523、3.278 μm，对应次峰值的粒径分别为19.810、15.960、15.960 μm。而沙尘天气下其质量浓度谱呈现三峰型分布，峰值粒径分别为4.371、6.264、13.820 μm。观测期间，浮尘天气气溶胶平均质量浓度为80~200 μg·m-3，扬沙天气主要出现在早晨06：00—09：00（北京时，下同），峰值为600 μg·m-3，而沙尘暴天气主要出现在09：00—18：00，峰值达2 400 μg·m-3。强沙尘天气导致0.5~1.0 μm粒径的气溶胶数浓度占比由80.9%减小至39.9%，但并未明显改变粗粒径段沙尘的质量浓度百分占比。
研究阵风系数和基本风压的实际变化特征，对阵风预报、风能资源开发利用及大型工程风参数设计具有重要意义。基于山东半岛24个国家气象站2015—2023年逐时测风资料及建站至2023年最大风速资料，分析阵风系数、50 a风速重现期和基本风压的时空变化特征。结果表明：山东半岛阵风系数空间分布差异显著，其值为1.380~1.998；8—12月阵风系数较大，1—3月较小；阵风系数表现出明显的日变化特征，正午前后最大，凌晨前最小；随风速增大，阵风系数逐渐减小。山东半岛50 a重现期最大风速为18.6~33.1 m·s-1，半岛西部和东部部分地区50 a重现期最大风速相对较小，东北部的威海、成山头和海阳、崂山等地较大。基本风压为0.21~0.68 kN·m-2，半岛西部和东部部分地区较小（小于0.30 kN·m-2），东北部和南部沿海的海阳、崂山等地相对较大（大于0.41 kN·m-2），成山头站最大，为0.68 kN·m-2。
为了深化对内蒙古大兴安岭林区雷击火地形影响机制的认识，明确扑火需求的关键驱动因素，基于内蒙古大兴安岭重点国有林区2015—2024年雷击火灾历史数据和高精度地形数据，分析雷击火点在高程、坡度、坡向及地形起伏度等多维地形因子上的空间分布特征，采用基于牛顿-拉夫逊优化器（Newton-Raphson-Based Optimizer，NRBO）优化的XGBoost（eXtreme Gradient Boosting）算法结合SHAP（SHapley Additive exPlanations）方法进行扑火需求建模和分析，揭示过火面积及各地形因子对扑火人数影响的贡献度。结果表明：内蒙古大兴安岭林区雷击火点在高程上呈现“中低海拔集中、高/低海拔稀疏”的梯度特征，83.06%的雷击火灾发生在500~1 000 m的中低海拔区，雷击火点频次最高的区域集中在52.5°N—53.0°N、120.5°E—122.5°E，而过火面积的绝对高值区则出现在更偏南的纬度；雷击火点集中在5°~35°的中坡度区域，[2°，5°）坡度区间过火面积占比高达37.83%；70.97%的雷击火灾发生在[75，200）m的中等起伏地形区域；南坡、西南坡、东南坡等阳坡是雷击火的高风险区；过火面积是预测扑火人数的主导因素，其贡献度明显高于高程、起伏度、坡度和坡向等地形因子，模型预测误差分布呈现显著的“尖峰”形态，且峰值围绕在零误差线附近，模型的测试集预测R2值达0.723 9，且预测区间覆盖概率达84.7%。
为满足内蒙古地区人工影响天气业务对云物理特性高精度监测的需求，利用风云四号A/B星（FY-4A/B）、云卫星/云气溶胶激光雷达和红外探测者卫星（CloudSat/CALIPSO）、葵花-8号卫星（Himawari-8）、中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS）及欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料（ERA5）等多源数据，通过对FY-4卫星数据的辐射定标与几何纠正预处理，采用随机森林等人工智能方法，构建基于FY-4卫星的云物理特性参量反演模型，实现云检测及云顶高度、云顶温度、过冷层厚度、云光学厚度及云滴有效粒子半径的反演，并开展算法精度验证与适应性分析，开发了云参数反演运行平台与数据发布网站，形成“数据—算法—平台—应用”的完整技术链。结果表明：自研云检测算法总体精度达90.07%，较FY-4卫星官方算法提升1.11%；云顶高度与云顶温度反演结果的判定系数（R2）分别为0.928、0.922，均方根误差分别为0.901 km、5.963 K；冰云与水云光学厚度反演结果的R2分别为0.693、0.582，有效粒子半径反演的R2分别为0.562、0.809。
为进一步提升宁夏地区飞机人工增雨作业的科学性、有效性及区域水资源利用效率，基于中国气象局人工影响天气中心下发的云降水显式预报系统（Cloud Precipitation Explicit Forecast System，CPEFS）模式产品，结合雷达、卫星、自动站降水、雨滴谱仪及气溶胶粒径谱仪等多源观测与再分析资料，从作业条件、作业合理性及催化后云降水系统物理响应等方面，对2025年宁夏春季一次飞机人工增雨过程开展系统分析。结果表明，此次过程为一次典型的系统性降水天气过程，过冷水含量高值区主要位于宁夏南部；飞机人工增雨作业期间，催化层温度基本维持在-7 ℃以下，相对湿度稳定高于80%，云层催化条件较好；作业实施后，作业区及其下风向区域降水量显著增加，雨强、雨滴最大直径及雷达反射率因子均呈增大趋势，雷达回波强度整体增强，反映出云中水凝物粒子尺度与数量增加、云降水系统发展程度加强；同时，地面气溶胶数浓度在降水发展阶段呈下降趋势，表明降水过程对气溶胶粒子的湿清除作用显著。
2022年4月29日至5月3日，乌鲁木齐出现一次极端东南大风过程，其中南郊8级以上阵风持续65 h，为近10 a持续时间最长的一次大风过程。基于站点观测资料和再分析资料，并结合高分辨率数值模拟，对此次大风过程的三维结构及触发机理进行系统分析。结果表明：蒙古高压东移及北疆锋前减压共同作用，形成并维持天山两侧南高北低的气压分布格局。气压差自地面向高空延伸，顶高可达4 000 m，为峡谷内气流持续加速提供稳定动力条件。在较强气压梯度力驱动下，气流自峡谷南端进入天山峡谷，在地形强迫及狭管效应作用下持续加速，发展为典型的地形性低空急流。气流在进入峡谷过程中受地形抬升激发重力波，低空急流沿重力波背风坡发生下沉，强风区逐渐向近地面扩展，从而触发地面下坡风暴。此外，大风期间背风坡上空持续存在较强稳定层结结构，并伴随明显下沉运动，有效抑制垂直混合，增强动量向下输送，对下坡风暴的发展和维持具有重要作用。
为提升湘中地区短时强降水预报预警能力并优化防灾减灾布局，在地形分区（Ⅰ~Ⅳ区）基础上利用逐小时降水观测资料，系统分析了2016—2024年湘中地区汛期（4—9月）短时强降水的多时间尺度时空分布特征及其演变规律。结果表明，湘中地区汛期短时强降水空间分布差异显著，Ⅰ区东北部、Ⅳ区西北部和西南部为短时强降水平均降水量和频次高值区，其中Ⅳ区西北部为降水强度极值中心，而Ⅱ区和Ⅲ区南部则为明显低值区。年际尺度上，短时强降水降水量与频次变化高度一致且波动显著，2024年最大，2022年最小，而降水强度年际变幅相对较小；旬际尺度上，降水量与频次均呈单峰型分布，峰值出现在6月下旬，而降水强度呈多峰型变化特征。降水量与频次日变化均呈双峰型结构；Ⅳ区（山区）主峰在清晨，而Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区（平原、盆地与丘陵区）主峰在下午；降水强度峰值整体滞后于降水量和频次。降水量与频次的日峰值空间分布高度一致，呈现出自西向东（Ⅳ区→Ⅲ区→Ⅱ区→Ⅰ区）依次推进特征，在Ⅳ区与Ⅲ区之间以雪峰山为界形成一条清晰的东北—西南向过渡带，表明区域短时强降水日变化受不同降水机制主导；降水强度日峰值主要出现在下午，其空间分布区域一致性较弱。
研究青藏高原降雹日数变化对冰雹灾害防御和应对策略制定具有重要现实意义。基于1969—2024年暖季（5—9月）青藏高原89个地面气象观测站资料和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据，采用线性倾向估计、集中度与集中期、相关性分析等方法，揭示高原降雹日数的时空变化特征以及降雹日数减少成因。结果表明：1969—2024年，青藏高原降雹日数以1.7 d·（10 a）-1的速率显著减少，2008年以来持续偏少。降雹高发区位于高原中部的高海拔地区，低值区分散在柴达木盆地、河湟谷地及高原边坡地带，降雹日数减少速率随海拔升高而加快。高原降雹事件呈现“集中度增强、集中期推迟”特征，低海拔地区降雹更集中，高海拔地区集中期偏晚，21世纪以来集中期显著延后且年际变率增大。气候变暖背景下，对流层大气增暖且中高层升温更快，促使0 ℃层和-20 ℃层高度显著抬升，压缩了冰雹生长空间并增强融化效应。同时，近地层最低气温显著上升、日温差减小，导致能量积累减弱。地面温度露点差在5~15 ℃的日数减少，是进一步抑制降雹发生的地面条件。21世纪以来，高原大气呈“低层增湿显著、高层增湿微弱”的特征，对流层中低层假相当位温显著增加，最大增幅集中在冰雹冻结层（600~500 hPa）附近，而冰雹生长层（400~300 hPa）的大气趋于稳定，共同抑制雹暴发展。综合表明，高原降雹减少是气候变暖过程中大气热力、稳定度及湿度条件协同变化的结果。
为揭示新疆云水资源的时空分布特征，基于2007—2019年CloudSat和MODIS卫星资料和1979—2024年ERA5再分析资料，系统分析了新疆地区云量及云水参数（云水含量、云液水含量和云冰水含量）的变化特征。结果表明，3种资料均能刻画出新疆云水参数山区高、盆地低的主要空间分布特征，且冰水含量整体高于液水含量。ERA5空间分辨率较高，能够更清晰反映局地地形相关特征；MODIS与ERA5的空间分布一致性较好，但其云水含量存在系统性偏大；CloudSat的空间分布特征在局部区域存在差异，但整体数值与ERA5较为接近。云水含量夏季高、冬季低，春秋季为过渡阶段，各季节冰水含量普遍高于液水含量。1979—2024年北疆盆地和南疆盆地北部云量及云水含量呈显著减少趋势，而昆仑山中东部地区云水含量呈显著增加趋势。
甘肃省是中国三大国家级玉米制种基地之一，河西走廊是制种玉米的主要产区。受气候变暖影响，区域高温事件频发，严重威胁制种玉米高产稳产。利用甘肃省河西地区制种玉米主产区14个气象观测站2004—2025年逐日、逐时气温资料及制种玉米产量资料，确定制种玉米高温热害指标，分析热害时空分布特征，构建制种玉米高温热害风险评估指数并进行风险区划。结果表明：综合日高温时长的热害指标与气象产量的相关性更强，因此以35 ℃及以上日高温时长≥4 h的高温日数及对应高温积热作为高温热害致灾因子指标；2004—2025年制种玉米主产区高温日数和高温积热整体呈增加趋势，年际变化幅度大，空间分布上整体呈西北向东南减少的趋势；根据高温热害风险评估指数进行风险区划，河西走廊制种玉米高温热害极高和高风险区主要分布在酒泉市瓜州县、金塔县，张掖市甘州区、高台县、临泽县，金昌市金川区，武威市民勤县等地，种植面积较大的县区需加强对高温热害的防范。
在全球变暖和人类活动加剧背景下，极端旱涝事件呈增多增强趋势，但针对次季节旱涝急转事件的研究仍较为缺乏。鉴于此，利用宁夏20个国家气象观测站1961—2023年逐日降水资料，采用多门槛游程理论，提出了一种识别次季节旱涝急转事件的方法，并对其进行检验。基于该方法，统计宁夏1961—2023年4—10月旱涝急转事件，分析事件发生频次、急转点出现时间、强度等时空演变特征。结果表明：该方法能有效识别干旱与洪涝事件，并能较好地捕捉旱转涝的过程特征；宁夏旱涝急转事件发生频次自1990年代之后显著增多，并在2010年代达到峰值；急转点出现时间主要集中在7月第六候、7月第三候、10月第四候、7月第一候和9月第五候；旱涝急转事件空间分布不均，呈现南少北多的格局；重度旱涝急转事件多发生于1970年代和2000年代，且主要集中在北部引黄灌区，该区域虽年降水量最少，但轻度和中度的旱涝急转事件均呈增多趋势。
在全球气候变暖背景下，高温与干旱复合事件对农业生产的危害远超过单一灾害。基于四川省92个气象站1981—2022年逐日降水量和最高气温数据，结合标准化降水蒸散指数和标准化温度指数，利用Copula函数构建高温与干旱强度的联合概率分布模型，系统分析水稻关键生育期（孕穗—抽穗期、抽穗—成熟期）高温干旱复合事件的时空特征。结果表明：1）在大部分站点中，广义极值分布（Generalized Extreme Value，GEV）是水稻两个生育期内干旱强度和高温强度的最优边际分布，且孕穗—抽穗期的拟合度优于抽穗—成熟期；2）Gumbel Copula被选为大部分站点最优的联合分布模型，揭示高温与干旱事件存在协同发生倾向；3）在7个水稻种植区中，轻度高温叠加轻度干旱的复合事件发生概率最高，联合重现期为9~20 a（孕穗—抽穗期）。空间上，盆中、盆南、盆周等区域为高频区，孕穗—抽穗期是复合胁迫发生概率更高的关键生育期；4）与1981—2000年相比，2001—2022年7个水稻种植区高温干旱复合事件频率及强度均呈增加趋势，且高温频率与强度的增幅均高于干旱。近20 a来，四川省水稻生育期内高温干旱复合事件风险正在加剧，高温风险正在快速累积。
北京是我国政治、经济、文化和国际交往中心，每年10月重大国事活动密集，寒潮及其伴随天气对活动保障具有重要影响，深入研究其成因机理具有重要意义。基于欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料和常规气象观测数据，对2022年10月16—18日（简称寒潮Ⅰ)和2024年10月18—20日（简称寒潮Ⅱ) 北京两次区域性寒潮过程进行对比分析，探讨其环流特征及成因机制。结果表明，两次寒潮均发生在前期气温偏高背景下，寒潮Ⅰ 以大风为主要特征，寒潮Ⅱ以强降温为主并伴随大风和降水；冷平流强度与降温幅度并不同步，晴空弱风条件下非绝热因子对降温的贡献更显著；强冷高压及3 h变压梯度是大风形成的关键动力条件，边界层持续下沉运动与大风强度和持续时间呈正相关。研究结果可为北京地区10月寒潮过程的预报预警及重大活动气象保障提供科学参考。
2023年7月27日—8月2日，华北地区发生特大暴雨（简称“23·7”过程），不同数值预报模式预报差异显著。本研究选取3个全球模式、7个区域模式，对逐3 h降水量开展分级研究，结合降水检验与地面风场分析，系统评估全球与区域模式在复杂地形条件下对本次暴雨的预报性能。结果表明：全球模式对≥0.1 mm、≥1 mm量级的降水预报较准，但空报明显，对≥10 mm量级的降水有明显漏报；区域模式总体预报能力优于全球模式，尤其对≥10 mm量级的降水预报能力显著高于全球模式。模式分辨率对不同量级降水预报能力具有一定影响，高分辨率模式比低分辨率模式具有更好的预报性能，尤其是对≥5 mm量级的降水预报效果更佳，但也存在例外。在降水频次随降水强度分布的拟合方面，区域模式性能整体明显高于全球模式。基于弗劳德数Fr（Froude number）分析揭示地形-风场协同作用机制，模式风速偏大或低估地形高度会将绕流误报为越山气流，导致降水落区预报偏差，而在局部Fr值合理区域能较好维持越山或绕流特征。
青藏高原积雪变化对天气气候以及水文过程具有重要影响，全球变暖背景下高原东部复杂地形区域气候变化表现出海拔依赖性，但高原积雪随海拔高度的气候变化特征尚不明确。利用逐日无云卫星遥感积雪数据集和格点气象资料分析2003—2021年青藏高原东部积雪覆盖频率的时空变化特征及其主要影响因子，结果表明：1）积雪覆盖频率高值区主要位于研究区南部高海拔山区；春季高原东部的南部地区积雪覆盖频率高于冬季，而其内陆冬季积雪覆盖频率高于春季。积雪覆盖频率随海拔高度总体为先增加后平稳，在海拔6 000 m左右达到峰值；海拔4 000 m以上呈双峰型，峰值出现在11月及3—4月；4 000 m以下为单峰型，峰值在1月。2）除秋季积雪表现出显著减少趋势外，春季、冬季和年平均积雪的整体变化趋势并不显著，但海拔6 000 m以上区域各时段积雪均显著减少。3）积雪与气温总体负相关，冬春季显著；与降水正相关，冬季最强最广，秋季在南部、内陆及祁连山显著，春季在东南和东北部中高海拔区显著。4）与过去较短时段原始MODIS积雪数据相比，长时间序列无云数据集反映的积雪变化特征有明显的差异并且更加合理。
蒸散是陆地水循环和能量循环过程的关键环节，同时也是连接土壤、植被、大气过程的纽带。开展蒸散变化研究，对科学管理水资源、应对气候变化挑战、保障区域生态水文安全具有重要科学意义。本文分别在黄河源区、河套和下游地区选取一个代表性站点（分别为海北、兰州大学半干旱气候与环境观测站及禹城站），利用站点观测资料评估第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6，CMIP6）对黄河流域不同区域蒸散的模拟能力。在此基础上，基于多模式集合平均结果，分析黄河流域不同区域历史（1980—2014年）和未来（2026—2100年）不同排放情景下蒸散的时空变化。结果表明，CMIP6多模式集合平均蒸散在黄河源区、河套和下游地区的相关性较好，泰勒评分较高，模拟得到的蒸散更为合理，适用于蒸散时空分布研究。CMIP6多模式集合平均年蒸散呈增加趋势，其中黄河源区变化速率最大[3.45 mm·（10 a）-1]，河套和下游地区增加速率相对较缓。春季和冬季蒸散呈增加趋势，但夏季和秋季蒸散变化趋势存在差异，其中黄河源区蒸散呈增加趋势，而河套和下游区域蒸散呈减少趋势，下游减小趋势明显[夏季和秋季减少速率分别为1.13、0.73 mm·（10 a）-1]。在所有未来情景下，黄河源区、河套和下游地区蒸散均呈持续上升趋势，并预计于2100年达到峰值。随着人为排放量的增加，蒸散上升速率也将进一步加快，其中下游区域蒸散增加趋势最显著。
黄河源区位于青藏高原东北部，是黄河流域最大的产流区，探讨黄河源区未来径流变化特性，对于黄河流域水资源的合理配置与高效利用至关重要。本文利用黄河源区唐乃亥站1976—2018年实测月径流量、格点化观测数据集的气象要素数据、土壤水文评估工具（Soil and Water Assessment Tool，SWAT）模型和4种机器学习算法模型，对黄河源区唐乃亥站历史径流量进行模拟和分析，通过对模拟结果的评价和不同模型模拟能力的分析，优选出随机森林（Random Forest，RF）模型最适合黄河源区径流预估。基于RF模型和第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6，CMIP6）6个模式不同排放情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5）的气象数据，对未来黄河源区唐乃亥站径流量进行预估和分析。结果表明：SWAT模型和RF模型模拟的黄河源区唐乃亥站径流量与实测值比较吻合，RF模型在训练期的决定系数（R2）和纳什系数（Nash-Sutcliffe Efficiency，NSE）均在0.83以上，SWAT模型在率定期和验证期的R2和NSE均在0.70以上，并且两个模型的偏差（Bias）与其他模型相比较小。未来不同情景下黄河源区年降水量在时间尺度上呈现平缓的波动上升趋势。SSP1-2.6情景下的降水量变化趋势较小，上升速率为2.00 mm·（10 a）-1；SSP5-8.5情景下的降水量以19.52 mm·（10 a）-1的速率增长，在4种排放情景下增长速率最快。不同排放情景下，未来径流量呈现出明显的波动变化特征，低排放情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5）的多年平均径流量分别为673.49、670.37 m3·s-1，与历史时期相比分别增加3.37%和2.90%；高排放情景（SSP3-7.0、SSP5-8.5）的多年平均径流量分别为646.68、623.08 m3·s-1，与历史时期相比分别减少0.74%、4.36%。
为评估黄河上游生态脆弱区植被生态质量及国家重点生态工程的实施成效，选取黄河流域白银段为研究区，划分风沙治理区、沿黄灌区和退耕还林区等典型生态功能区，基于2000—2020年多源遥感数据，构建植被生态质量指数（Ecological Quality Index，EQI），并采用趋势分析与空间统计方法，系统揭示EQI的时空演变特征及未来变化趋势。结果表明，近21 a，研究区EQI总体呈显著上升趋势，沿黄灌区EQI均值最高（49.8）；退耕还林区增速最快（0.63 a-1），明显高于全域平均水平，生态工程对区域生态质量提升具有关键驱动作用。EQI空间上呈现“南高北低”的梯度格局与“生态孤岛”现象，高值区分布于黄河灌区和哈思山、条山农场等地，低值区集中于北部景泰—靖远干旱带及黄土丘陵区，空间分异受水分条件、地形背景与人类活动的综合影响。历史变化显示80.6%的区域生态质量得到改善，未来预测表明21.4%的区域可能持续恢复，但平川北部、靖远北部及景泰东南部存在生态逆转风险。研究表明，国家重点生态治理工程在黄河流域白银段的生态保护和治理工作取得显著成效。
准确掌握地表太阳辐射的时空分布特征，对太阳能资源评估与区域新能源规划具有重要意义。以甘肃省地基辐射站点观测数据为基准，构建机器学习模型，对欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料（ERA5）的逐小时地表下行太阳辐射进行偏差订正，在此基础上系统分析了2000—2024年甘肃省地表下行太阳辐射的时空变化特征，并统计了各地级行政区年总辐射量。结果表明：机器学习订正方法显著提升ERA5数据精度，订正后数据与地基观测值的相关系数（0.93）提高12.04%，均方根误差（106.2 W·m-2）降低36.45%；与中国科学院空天信息创新研究院发布的CARE（Cloud Remote Sensing，Atmospheric Radiation and Renewal Energy Application）卫星遥感产品对比，二者相关系数达0.87，偏差主要分布在青藏高原东北侧。研究期内，甘肃省地表下行太阳辐射年均值为206.73 W·m-2，折合年累计总辐射量为1 659.60 kWh·m-2，高于全国平均水平，空间上呈“西北高、东南低”的分布格局，其中酒泉地区可达1 828.44 kWh·m-2，具备优越的太阳能开发潜力，且全省未呈现明显的年际波动趋势。
随着华北暖区暴雨事件增多，研究暖区暴雨过程中尺度对流系统发生及演变机制对提升暖区暴雨预报能力具有重要意义。基于高分辨率（3 km）WRF（Weather Research & Forecasting Model）中尺度模式，结合欧洲中期天气预报中心第五代全球气候再分析数据集（ERA5）0.25°×0.25°再分析资料，利用常规、雷达观测数据快速更新同化，对京津冀地区一次极端暖区暴雨过程的环流背景、热动力结构、水汽输送特征进行数值模拟研究。结果表明：（1）经快速更新同化观测资料的高分辨率WRF模式能较好地模拟此次暖区暴雨过程，对中小尺度系统回波及传播机制有很好体现，验证了模式对暖区暴雨关键过程的表征能力；（2）此次过程动力特征表现为“3支急流”协同作用：950 hPa超低空急流、850 hPa低空急流配合200 hPa高空急流右侧出口区的强辐散，形成垂直抽吸结构。低层阶段性演变特征（超低空急流的建立-低空急流强度脉动-低空急流的增强与维持）是强降水过程发生并维持的关键因素。（3）在低空急流强度脉动及辐合造成的上升运动增强下，暖湿气流不断被抬升，促进水汽凝结并产生降水。同时中层弱干空气向下侵入高暖湿区，触发不稳定能量释放对此次过程也有加强作用。（4）低层高湿环境为暴雨提供了充沛水汽条件，随着低空东南急流的增强，促使来自渤海湾的水汽不断汇入京津冀地区。强水汽聚集再配合强有力的动力条件，是局地短时强降水发生的主要原因。
霾的形成与演化涉及多尺度大气物理、化学过程。“高湿”是四川盆地的典型污染气象特征，也是灰霾发展的重要因素。基于2015—2018年欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料及地面常规环境气象观测数据，系统分析了四川盆地冬季霾天气过程水汽演变特征及其与大气能见度的关系。结果表明：1）霾天气过程中四川盆地平均区域净水汽收支为（3.40±2.92）×106 kg·s-1，整体呈水汽盈余；西、南边界为主要水汽输入通道，东边界表现为净输出，北边界输送具有不确定性。2）霾天气过程从形成、发展到持续阶段，对流层低层（700 hPa以下）水汽含量持续增加，水汽高值舌向北伸展、覆盖范围逐渐扩大。3）对流层低层水汽的增加有利于增强气溶胶吸湿增长，导致质量消光系数增大，从而加剧大气能见度降低。
积雪对地表能量过程的复杂影响是冬季复杂地形区数值模拟的关键不确定源，亟待深入研究。利用WRF v4.3模式，针对兰州新区2014年有雪期（2月18—26日）与无雪期（1月11—19日）开展模拟对比试验，基于4座测风塔观测数据，系统评估了SLAB、Pleim-Xiu、RUC和NoahMP 4种陆面方案对近地面气象要素的模拟性能，揭示了积雪对模拟精度的影响及其对陆面方案的敏感性。结果表明，无雪期模拟效果良好：气温模拟相关系数（R）为0.80~0.97，归一化中心均方根误差（Normalized Centered Root Mean Square Errors，NCRMSE）为0.27~0.60；风速模拟R为0.46~0.82，绝对偏差普遍低于0.5 m·s-1，且能较好地再现坡风环流特征。而在积雪期，模拟精度显著下降：约半数方案气温R低于0.80，最大冷偏差超过5.00 ℃，NCRMSE升至0.38~0.79；风速NCRMSE增至0.77~2.52，风向频率误差可达无雪期的2倍。泰勒图分析进一步表明，积雪增强了模拟结果对陆面方案的敏感性，有雪期各方案归一化标准差的离散性显著大于无雪期。在4种方案中，NoahMP在积雪期表现最优，其气温R稳定在0.9左右，冷偏差最小，且NCRMSE多低于0.5。准确表征积雪过程对提升冬季复杂地形区的气象模拟能力具有重要意义。
2024年11月25—29日，黑龙江省发生一次东北冷涡背景下的极端降水过程，多站降水量突破历史极值。基于黑龙江省地面气象站逐小时观测资料和欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料，分析此次过程中东北冷涡的演变特征及持续性强降水的形成机制。结果表明，东北冷涡冷心结构最初出现在中层，随冷涡发展向下延伸，在减弱阶段再次回升至中层；冷涡发展及强盛阶段，南侧以下沉气流为主，北侧和东侧存在显著上升运动及深厚湿区。强降水期间，降水中心始终位于冷涡东侧，东南风低空急流和超低空急流构成暖输送带，持续向强降水区输送水汽和热量，且急流强度具有明显日变化特征，凌晨至午后急流增强，大风区向下延伸，垂直风切变显著。强降水与925 hPa强水汽辐合区对应良好，鹤岗附近降水中心长时间维持稳定的水汽输送和辐合，是形成极端降水的必要条件。此外，地形辐合抬升及高、低空急流的耦合作用显著增强低层上升运动，使强降水持续并最终导致极端降水，极端降水主要出现在小兴安岭东侧山麓迎风坡区域。
为加深对山地复杂地形区的降水规律认识，利用贵州梵净山东侧不同海拔高度的3个气象观测站2022—2023年汛期5—10月逐小时降水资料，分析山脚、山腰和山顶站降水日变化特征。结果表明：夜间至早晨降水量和降水强度随海拔升高而增大，午后至傍晚两者随海拔升高而减小；山脚站和山腰站降水量大值时段出现于午后到傍晚，山顶站则集中于凌晨到早晨；3站降水量主要来源于持续2~18 h的降水事件，山顶站持续8 h以内的降水事件其降水量均表现为夜间大于白天，山脚站和山腰站这一特征仅体现在持续3 h以内的降水事件中；降水高发时段随海拔升高呈现系统性推迟，从山脚站的夜间至上午，经山腰站的夜间到中午，过渡到山顶站的中午到凌晨，表现出“从上午到中午向凌晨传播”的趋势。短历时强降水（降水量≥25 mm）多出现在早晨且降水频次最多，长历时降水的降水量占比最大。
为深入认识郑州复杂地形下短时强降水的精细特征，基于2013—2022年国家站和区域站逐小时降水数据，常规观测资料以及高精度地理信息数据，分析郑州短时强降水的多时间尺度和空间变化规律，探讨降水强度、发生频次与地形因子的关系；并结合郑州2021年7月（“21·7”）的极端特大暴雨事件，揭示地形对短时强降水触发和增强的热动力机制。结果表明，郑州短时强降水站次呈波动增加趋势，7—8月为高发期，14：00—20：00（北京时，下同）为活跃时段，峰值出现在18：00—20：00，白天山区发生概率显著高于平原；≥20 mm·h?¹的短时强降水主要出现在山区，而≥50 mm·h?¹的极端强降水更易发生在郑州主城区及新密市一带，反映出山区频次高但强度相对偏弱、城区极端性更强的空间分布特征；环流分型显示，弱天气尺度强迫背景下，山区短时强降水站次明显多于平原；地形对短时强降水强度分布影响不显著，但对发生站次有明确影响。“21·7”暴雨过程中，地形辐合线的触发作用以及迎风坡抬升与下垫面热力差异共同导致的对流增强机制较为突出。
基于2009—2023年陕西省加密区域自动站和国家站逐小时降水资料，对陕西不同地区短时强降水（小时降水量≥20.0 mm）的时空特征进行对比分析，以期为短时强降水精细化预报预警提供科学依据。结果表明：（1）陕西短时强降水频次与极值自北向南递增，陕南最大，最大小时降水量达108.7 mm。（2）短时强降水标准化频次在关中地区呈显著增加趋势；各地区短时强降水集中于6－8月，7月下旬最多。4—6月及9月陕南短时强降水明显多于关中和陕北。短时强降水极值各地区均呈增加趋势，峰值出现时间由南向北推迟；降水强度在关中和陕南呈增加趋势，各地区最大降水强度均出现在8月上旬。极端短时强降水标准化频次的变化特征与短时强降水基本一致。（3）各地区短时强降水标准化频次的日变化均在19：00达到最大值，陕北呈双峰型分布，主峰出现在14：00—23：00，次峰在03：00—05：00；关中呈单峰型分布，高发时段为16：00—次日01：00；陕南表现出明显的夜雨特征，16：00—次日04：00为高发时段，且后半夜短时强降水主要发生在中西部地区。与短时强降水相比，极端短时强降水高发时段在关中滞后约1 h，陕南提前约1 h。
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