ERA5-Land再分析产品作为全球重要的地表要素数据，其在干旱监测中的误差评估对进一步提升干旱预警能力和降低灾害风险具有重要意义。利用1981—2020年国家气象信息中心逐日降水格网数据，结合标准化降水指数（Standardized Precipitation Index， SPI），定量评价欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts， ECMWF）的第五代再分析陆地产品（Land component of the Fifth Generation of European Reanalysis， ERA5-Land）降水资料在黄河流域及其子流域干旱监测中的误差特征，探讨ERA5-Land降水产品在不同地区和不同时间尺度下对降水的高（低）估以及对干旱特征的描述能力。结果表明：ERA5-Land降水产品在黄河流域对降水量存在明显高估现象，上游地区降水量高估误差最大，中游次之，而下游相对较低。在不同时间尺度下，ERA5-Land降水产品对干湿状况的反映能力存在明显差异，并随时间尺度的增加，差异也增加。针对黄河流域干旱事件，ERA5-Land降水产品存在明显的干旱频次高估和干旱历时低估。上游地区主要以干旱烈度和严重度高估为主，中下游则存在明显的干旱烈度和严重度低估现象。虽然ERA5-Land降水产品能够有效捕获典型干旱事件的空间分布，但对不同等级干旱面积的描述并不准确。因此，使用ERA5-Land降水产品数据进行干旱监测时，需特别注意其高估或低估现象。
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”。
对流起沙是一种由热力对流湍流直接夹卷沙尘进入大气的起沙机制，由于其频繁发生，长期累积的沙尘排放贡献不可忽视。根据国内外研究现状，总结归纳对流起沙的发生机理和影响因素，介绍目前相关的参数化方案，并从发生条件和起沙通量等方面分析对流起沙与跃移起沙、尘卷风的异同。最后，对对流起沙的野外观测和参数化方案改进等方面提出建议：应加强对流起沙潜在活跃区的观测及比较不同沙源地对流起沙的特征，进一步构建土壤湿度、植被覆盖等影响因素的修正函数以提升模式模拟性能。
利用1961—2022年夏季（6—8月）西南地区441个国家地面气象站逐日基本气象要素观测资料，对2022年夏季西南地区的基本气候概况、高温干旱灾害的特征及其产生的主要影响进行分析。结果表明：此次极端高温干旱事件的严重程度实属历史罕见。2022年夏季西南地区平均气温历史同期最高，降水量历史同期最少，高温日数历史同期最多，极端最高气温历史同期最高。西南地区东部并发严重的气象干旱，特旱站数高达105站，主要发生在西藏中部、四川大部、重庆大部、贵州北部以及云南中部局部地区。受此极端持续的复合型高温干旱事件影响，西南地区东部部分农作物减产、甚至绝收；江河来水量出现“汛期返枯”的罕见现象；电网负荷创历史新高，加之水电发电量锐减，造成能源供应保障短缺；四川盆地东部、重庆西部发生多起森林火灾。本文力图从科学角度认识这次极端高温干旱事件，助力气象灾害风险评估业务发展，为提升防灾减灾和应对气候变化的能力提供支撑。
为科学确定气象站点地形起伏特征，基于先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型（Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model，ASTER GDEM）30 m数据，利用均值变点分析法确定四川省地形起伏度模型的最佳分析窗口。提取地面气象观测站所处的地形起伏特征，探究气象站点布设的区域代表性空间格局。结果表明：（1）四川省地形起伏度的最佳窗口为39×39个像元矩形邻域，对应面积1.369 km2。建立的地形起伏度模型与山脉走向一致，能够捕捉到地表各种尺度的地形起伏状况，符合四川省地貌特征。（2）国家站和区域站所处地势以台地、丘陵和小起伏山地为主，地形起伏较小的国家站占比明显高于区域站，即国家站更具有区域代表性。（3）四川省气象观测站点布设的适宜地区主要集中在盆地、川西高原的北部和西部及攀西地区的东部和南部，占全省面积的69.74%。均值变点分析法确定的分析窗口面积可以兼顾各种地貌类型，提取的地形起伏度能较好地反映气象站点所处地形特征，可为气象站点布局和站网优化提供重要参考依据。
回顾了我国开展酸雨研究以来所取得的各方面研究成果，主要包括酸雨的定义、空间分布特征、化学特征、影响酸雨pH 值的因素、酸雨对生态社会的影响以及酸雨控制的对策和方法6 个方面。研究表明，海洋降水pH 值以4. 8、内陆降水以5. 0 作为酸雨的界限更为合理；我国酸雨空间分布存在明显的地域差异，南方酸雨比北方严重，且以城市为中心分布；我国降水中总离子浓度很高，酸雨是典型的硫酸性酸雨，降水酸度与（SO42 - + NO3- ）（/ NH4+ + Ca2 + ）的浓度比值有着高度的正相关；酸雨的形成不仅仅取决于酸性物质的排放，还与酸性物质的迁移和扩散、土壤的性质、大气中的氨、大气颗粒物及其缓冲能力和气象条件有关；酸雨对生态系统、建筑物和人体健康都造成了严重危害，我国酸雨还有进一步加重的趋势，因此必须进一步加强和发展酸雨控制的对策和方法。
干旱是当今世界出现频率最高、持续时间最长、危害范围最广的重大气象灾害，对全球农业、生态、社会发展和国民经济等影响巨大而广泛。农业旱灾是影响农业生产的重要因素，农业生产关乎着国家粮食安全。我国是一个农业大国，同时也是一个旱灾频发的国家，深入了解农业干旱灾害的成因、影响特征、旱灾强度、严重程度以及作物致灾的生理过程和机理等是提升农业干旱灾害监测预测预警水平、减轻和防御灾害损失、提高国家粮食安全生产需要解决的重要科学问题。本文综合回顾了国内外不同程度的农业干旱及其对粮食生产影响的最新研究进展，从农作物形态、生理、细胞和分子水平等方面探究了干旱影响特征及机制，围绕粮食生产如何有效应对农业干旱问题，评述了当前农业干旱监测的主要指标、方法、预警系统等，针对农业可持续发展和干旱新特征，讨论了当前防旱减灾和农业干旱应对的现状，强调了适应与减缓并举的一系列干旱应对措施，在此基础上结合国家、区域和行业发展需求提出了今后应着重加强的重要科学问题、研究对策及学科发展展望。
构建适宜的气象干旱指标是开展干旱监测和干旱评价业务服务的基础。基于1997—2021年四川省155个国家气象站逐日平均气温和降水，以及各县（市、区）农作物播种面积资料，通过改进气象干旱综合指数（Meteorological Drought Composite Index， MCI）中的季节调节系数，形成改进的气象干旱综合指数（Modified Meteorological Drought Composite Index， MCIm）；再结合历年干旱受灾面积、有效灌溉面积修订区域性干旱过程识别方法，并识别出四川省历年区域性干旱过程51次，然后再利用经验正交函数（Empirical Orthogonal Function，EOF）、旋转经验正交函数（Rotated Empirical Orthogonal Function）、Morlet小波分析法，分析区域性干旱过程时空分布特征。结果表明：1997—2021年四川省发生区域性干旱过程的持续日数呈现出“先变短再增长再变短”，平均影响范围呈现出“先减小再增大再减小”，平均强度和综合强度呈现出“先减弱再增强再减弱”的变化趋势。平均年干旱过程累积日数总体呈现盆地多于盆周山区、盆周山区多于川西高原和攀西地区的特征。年累积MCIm距平EOF分解空间型存在全区一致特征，同时也存在南北反位相特征。四川省可划分为6个区域性干旱气候区，2009—2015年各区年累积MCIm周期变化比2001—2008年更明显。改进后的区域性干旱过程识别方法识别出的干旱过程与干旱灾情更为吻合，更能准确反映四川省干旱发生的实际状况。
在气候变暖背景下，2022年夏季我国出现1961年以来平均气温最高和降水量次少的气候异常，并伴有最强的全国性（东北地区除外）高温过程和长江中下游及川渝地区大范围强伏旱。针对这次高温干旱的持续性和极端性，本文基于2022年6—8月全国2162个气象站逐日最高气温和降水量以及NCEP（National Centers for Environmental Prediction）/NCAR（National Center for Atmospheric Research）逐日再分析资料等，分析其时空分布特征及环流形势，将对今后我国南方地区夏季高温干旱不同时间尺度的预报预测有一定参考价值。结果表明：2022年夏季，全国76.0%的站共出现48 198次高温，其中36.6%的站累计出现3001次极端高温事件，20次以上极端高温事件的站点均分布在四川盆地，高温状况远超21世纪以来的典型高温年份。全国性的高温过程从6月13日持续到8月30日，共计79 d，高温最强时段在8月11—24日。按照高温发生站次、持续时间、影响范围、强度等由强到弱综合排序，依次是华东、西南、华中、西北、华北和华南地区，其中西南地区极端性最强，而东北地区未出现高温。干旱时空分布特征与高温基本相似，全国最强干旱时段在8月中旬。2022年夏季，500 hPa欧亚中高纬度呈“两脊一槽”型，尤其在7—8月乌拉尔山和鄂霍次克海附近高压脊形成阶段性阻塞高压，强盛的副热带系统将两高之间活跃的冷空气大部分时段阻挡在50°N以北，造成我国“北涝南旱”的格局；低纬度的伊朗高压异常东伸，西太平洋副热带高压略偏北且异常西伸，两高压长时间贯通形成的高压带控制区气流辐散下沉，并持续阻碍水汽向中纬度输送，不利于长江流域产生降水。同时，对流层高层南亚高压异常偏东，与中层的西太平洋副热带高压相向而行，于8月中下旬在80°E—120°E范围内叠加，致使控制我国大范围的高压系统呈稳定正压结构，中心位于川渝上空，致使川渝地区成为高温日数和极端高温事件次数的高值中心。
介绍了植被的光谱特征，概述了几种常见的植被指数及其优缺点。对MODIS探测器监测植被的特点和美国NASA归一化差值植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)产品特性和不足做了说明，指出了研穷西北地区MODIS植被指数的重要意义。
利用中国614个气象台站1974～2006年历年月平均降水资料,计算各站的降水量距平百分率及其干旱等级序列,采用REOF等方法,对干旱等级序列进行气候分区,并分析各区域50 a左右干旱等级的时间演变特征。结果表明:全国降水量具有显著的年代际变化特征,尤其西北地区年代际变化十分突出,其中新疆西部地区在21世纪以来降水量的增加非常明显,增加的程度也是近33 a中最强的。根据干旱等级序列的旋转载荷向量将中国划分为11个区域,它们各自具有不同的旱涝特征。干旱等级序列和代表站资料反映出近50 a东北、华北及河套地区的干旱明显加重,而西北大部分地区降水量有显著的增加
孟加拉地区位于青藏高原与孟加拉湾、印度半岛与中南半岛的中间地带，是亚洲季风爆发率先影响的区域，孟加拉地区的水汽变化对亚洲南部以及东亚气候有重要的指示意义。采用1979—2020年欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料和美国国家海洋和大气管理局提供的海表面温度等资料，分析孟加拉地区夏季（6—9月）大气可降水量（Atmospheric Precipitable Water，APW）变化成因及其可能的物理过程。结果表明，孟加拉地区APW在亚洲南部同纬度最大，夏季APW占全年50%以上，且夏季平均APW呈显著增加趋势。从孟加拉地区4个边界整层的水汽收支和水汽收支垂直廓线来看，西边界与北边界的水汽收支趋势不利于该区域水汽增加，而东边界与南边界的水汽收支趋势利于该区域水汽增加。孟加拉地区夏季APW与太平洋年代际振荡（IPO）在年际和年代际尺度上均呈显著负相关。当IPO为正位相时，对流层低层赤道太平洋（赤道印度洋）盛行西风（东风）异常，对流层高层与之相反，表明印度洋与太平洋上的Walker环流减弱;对流层低层的赤道印度洋南北两侧呈Gill型反气旋环流异常，印度季风偏弱，阿拉伯半岛至孟加拉一带盛行西北风异常，西风气流不利于水汽向孟加拉地区输送，同时反气旋型环流伴随的下沉气流不利于该区域水汽汇聚，使得孟加拉地区APW减少。反之，当IPO为负位相时，则有利于孟加拉地区夏季APW增加。
干旱是影响范围最广的自然灾害之一。2022年夏季发生在长江流域的异常高温干旱事件不仅强度大，而且持续时间长，是一次罕见的重大干旱事件，对我国的社会经济造成了十分严重的影响。鉴于这次事件的极端性，本文在客观分析此次事件演变特征的基础上，揭示大气环流和外强迫异常对此次高温干旱的可能影响。研究发现，气象干旱指数及土壤湿度监测结果一致表明本次旱情从6月开始出现，7月迅速发展，进入8月后范围进一步扩展、强度进一步加剧。与此同时，流域内整体气温偏高，部分地区高温日数超过40 d。此外，夏季整个流域的蒸散量距平是1960年以来的历史第二高值（仅次于2013年高温伏旱），进一步加剧了长江流域的水分亏缺程度。从环流特征来看，夏季西太平洋副热带高压异常偏强西伸、极涡面积偏小及强度偏弱、南亚高压偏强东移，共同导致长江流域的水汽输送条件偏弱、下沉气流盛行，使得整体条件不利于降水发生。而前期拉尼娜事件的持续、印度洋偶极子负位相的出现以及春季青藏高原西北部积雪负异常的持续，可能是导致今年夏季环流异常的主要外强迫因子。
2022年夏季长江流域发生了建国以来最为严重的干旱高温气候事件，对当地工农业生产、居民生活、生态安全等造成严重影响。为深入认识这次干旱高温气候事件发生的原因和改进气候预测技术，利用1951—2022年2400多测站气温、降水数据和NCEP/NCAR再分析数据等资料，采用T-N波作用通量、视热源Q1（Q2）诊断和合成分析、距平分析等方法，从大气环流异常的角度进行综合分析。主要结论如下：（1）2022年夏季，500 hPa源自北大西洋地区的扰动异常偏强，在沿中高纬西风带向东传播时引发了明显的大槽大脊活动，波动能量主要沿西风带向东传播，没有出现在东亚向东南方向传播的特征，造成冷空气活动位置偏北，很难影响到长江流域。（2）2022年夏季，500 hPa高度场在青藏高原上空出现明显正距平扰动，尤其8月扰动进一步加强，东移到长江流域，诱发西北太平洋副热带高压西伸，使得副热带高压呈现东西带状分布。副热带高压（简称“副高”）西部完全控制了长江流域地区，一方面副高阻挡了北方冷空气南下，另一方面副高长时间维持下沉运动，不利于降水发生，有利于下沉增温。（3）2022年夏季，热带对流区（视热源）位置异常偏南到赤道以南（气候态在5°N—20°N），有两方面影响：一是造成哈德来经圈环流（Hadley Cell）上升支异常偏南，长江流域在8月为异常下沉区，不利于降水发生，有利于下沉增温效应的出现；另一方面造成2022年夏季亚洲热带夏季风偏弱、东亚副热带夏季风偏强，低频信号向长江中下游传播明显偏弱，这些都不利于长江中下游降水过程的发生。（4）高纬、中低纬、低纬热带地区环流异常协同作用造成2022年长江流域夏季出现异常的干旱高温气候事件。要预测长江流域夏季降水或高温干旱，需提前关注500 hPa北大西洋地区扰动信号的发生及未来传播特征，青藏高原上空高度场扰动的发生及移动特征，热带对流（热源）位置变化及伴随的热带夏季风强度变化、低频信号的传播特征等。
利用兰州市1951~2000年冬季（11、12~2月）逐日降雪、气温资料及1990~2000年历年（11、12~2月）的500、700hPa高空环流形势图、地面形势图，分析了兰州市冬季气温、降水变化趋势及24个降雪个例。从而对兰州市降雪天气的形势背景、发生、发展特点有了一定的了解，建立起了较为清晰的预报思路、预报模型、预报个例库。
今年从6月开始持续到目前的整个长江流域的干旱事件，不仅对农业和能源等各方面影响十分严重，而且干旱发展过程和影响特征还表现出许多与以往不同的独特性，对其进行科学分析十分必要。鉴于此，该文试图在科学与科普同时兼顾的基础上，分别从新常态与反常态两个视角，从干旱的表现特征、形成机制、影响特点及从中得到的启示与思考等方面，对当前还在肆虐的2022年长江流域严重干旱事件进行一些简单的科学解读，以促进社会公众对此次干旱事件的科学认识。
干旱是中国影响范围最广、造成经济损失最严重的自然灾害之一，直接威胁国家粮食安全和社会经济发展，对干旱问题的认识和研究有助于提升国家防旱减灾能力。自新中国成立以来，中国对于干旱气象的研究取得了丰硕的成果。本文以21世纪以来中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室为平台开展的与干旱气象相关的科研项目群取得的研究成果为基础，通过成果检索，对干旱监测技术、干旱时空分布规律、干旱致灾特征、干旱灾害风险及其对气候变暖的响应以及干旱灾害风险管理与防御技术等方面的新进展进行总结和归纳。同时，基于干旱气象研究的前沿发展趋势，提出中国未来干旱气象研究应在加强气候变化背景下干旱高发区综合性干旱观测试验基础上，从不同维度和尺度定量研究干旱形成机理，构建多源数据融合和多方法结合的综合干旱监测新方法，揭示干旱致灾机理，科学评估干旱灾害风险，提出具有可执行性的风险管理策略等重点科学问题上取得突破。这对于推动中国干旱气象研究具有积极意义。
关中作为西北地区最重要的城市群落，近年来O3污染逐渐成为影响当地空气质量的突出问题，探究其变化特征和影响因素对该地区大气环境治理有重要意义。基于2014—2020年关中地区5地市国控环境监测站O3质量浓度逐小时观测资料和国家气象站地面气象要素逐小时观测资料，对比分析关中地区近地面O3污染特征及其气象影响因素。结果表明：（1）近7 a来，O3已逐渐取代PM10成为关中地区仅次于PM2.5的大气首要污染物，以O3为首要污染物的天数占比总体呈波动增加态势。（2）关中地区O3质量浓度呈典型的单峰型月际、日变化，夏季（6—8月）浓度较高，且浓度值自西安、咸阳、渭南、铜川、宝鸡依次减小;07：00—08：00为谷值，15：00—16：00为峰值。（3）当最高气温大于36 ℃、相对湿度为45%~70%、平均风速为2~3 m·s-1时，关中地区O3易超标，且最高气温越高，O3超标率越大;西安、铜川、咸阳、渭南O3污染的有利风向为东北风（NE），而宝鸡则为东南风（SE）或西北风（NW）。（4）源自河南中西部的偏东路径是影响西安夏季O3质量浓度最主要的传输路径，除本省相邻城市影响外，河南中西部、山西南部运城及湖北北部也是西安O3污染主要的潜在贡献源区。
基于CWRF(climate extension of WRF)区域气候模式的动力降尺度预测技术对夏季降水预测存在一定偏差,难以实现准确预测。本文立足于中国区域夏季降水特点,分析与夏季降水相关的气象要素,采用树突(dendrite,DD)网络与人工神经网络(artificial neural networks,ANN)相结合的方法,针对CWRF模式回报的1996—2019年夏季降水量进行订正,检验其订正效果。结果表明:人工树突神经网络(artificial dendritic neural network,ADNN)算法模型订正的中国夏季降水量整体好于CWRF模式历史回报,距平相关系数和时间相关系数较订正前均提高约0.10,均方误差下降约26%,趋势异常综合检验评分提高6.55,表明ADNN机器学习方法能够对CWRF模式夏季降水预测实现一定程度的订正,从而提高该模式降水预测精度。
为深入认识冷涡影响下不同类型强对流天气发生条件的差异，利用高空、地面气象观测资料，多普勒天气雷达和风廓线雷达资料，以及欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大气再分析资料ERA5，对2016年6月13日和2018年6月13日山东两次同受冷涡影响但分别以短时强降水为主和风雹天气为主的不同类型强对流天气过程（分别简称“过程I”、“过程II”）进行了对比分析。结果表明：（1）以短时强降水为主的过程I，降水效率高，在其发展阶段回波质心高度低，成熟阶段形成强降水超级单体，最强降水出现在中气旋附近；以风雹天气为主的过程II，雷暴大风强度具有极端性，对流风暴发展深厚，60 dBZ以上强回波发展至-20 ℃层高度之上并持续，是产生大冰雹的重要原因。两次过程的强风均出现在弓形回波反射率因子核心前部和超级单体后侧下沉气流区。（2）过程I不稳定条件中等，西南气流配合湿区使低层增湿，950~850 hPa形成近饱和层并增厚，干层位于500 hPa以上，构成上干下湿层结，对流在地面辐合线和地面湿舌顶端叠加处触发；过程II热力和动力不稳定强，中空急流与800~600 hPa的显著干层为雷暴大风和冰雹的形成提供了有利条件，触发抬升系统是暖锋，比过程I更深厚。环境条件的差异决定了两次过程天气类型的差异。
黑龙江省是我国主要的粮食生产基地，研究该区域干旱气候特征对科学开展旱灾防御治理具有重要作用。基于1971—2020年农作物生长季（5—9月）黑龙江省80个国家气象站逐日气温、降水资料，计算黑龙江省逐日气象干旱综合指数（Meteorological Drought Composite Index，MCI），分析黑龙江省中旱、重旱、特旱日数时空分布特征，进一步对比分析典型干旱、湿润年的环流特征。结果表明：1971—2020年5—9月，黑龙江省大兴安岭南部、松嫩平原西部是干旱多发区；干旱日数月际空间分布西多东少、中部腹地局部偏多；中旱、重旱、特旱日数年代际特征明显且均呈减少趋势，中旱减少趋势最明显，变化速率为-1.7 d·（10 a）-1。典型干旱年与典型湿润年的环流存在显著差异，典型干旱年，贝加尔湖以西地区受反气旋控制，黑龙江上空受西风带气流控制，盛行下沉气流，不利于冷暖空气交汇，水汽输送通道不明显，水汽难以到达黑龙江地区；典型湿润年情况则相反。
基于多通道微波辐射计数据与呼和浩特站逐小时降水数据分析 2017、2018年4—9月内蒙古中部干旱和半干旱区35个降水日积分水汽含量、积分液态水含量月变化特征，进一步分析层状云稳定性降水和积状云对流性降水中液态水含量、水汽含量的垂直分布特征和积分液态水含量、积分水汽含量的相位特征。结果表明，降水日积分水汽含量和积分液态水含量具有明显的季节变化特征，两者均在夏季和初秋较大。降水发生前积分水汽含量与积分液态水含量有明显跃增，这种变化在对流性降水中更明显，且超过80%的样本显示积分水汽含量与积分液态水含量存在反相位变化。对流性降水水汽含量主要分布在0~6 km高度，且随高度递减，而液态水含量随高度先增加后减小；稳定性降水水汽含量和液态水含量的垂直分布与对流性降水一致，但两者均小于对流性降水。基于积分水汽含量与积分液态水含量的降水发生判断条件对指导当地人工增雨作业、缓解旱情有实际应用价值。
2020年汛期6—8月甘肃降水日数多、持续时间长、范围广、强度大,对该时间段内3种全球模式（ECMWF、GRAPES_GFS和NCEP_GFS模式）和4种区域模式[GRAPES区域数值预报业务系统（GRAPES_3 km）、西北区域区域模式（GRAPES_LZ10 km）、西北区域快速更新循环预报系统（GRAPES_LZ3 km）和华东区域模式（SMS-WARMS）]24 h累计降水预报性能进行检验评估。结果表明：（1）全球模式中ECMWF模式的预报性能优于其余2个模式,而区域模式中GRAPES_3 km和SMS-WARMS模式预报性能相对较好,且SMS-WARMS模式预报性能更稳定。（2）区域模式晴雨准确率及小雨和中雨的TS评分、ETS评分、命中率低于全球模式,暴雨优于全球模式;大雨和暴雨的空报率和预报偏差均高于全球模式。（3）根据500 hPa环流形势可将甘肃汛期降水划分为副高边缘型和低槽型2种类型,针对2020年4次副高边缘型和3次低槽型降水进行分类检验评估。全球模式和区域模式均对前者的各个量级降水预报性能优于后者;ECMWF模式和区域模式对2种类型大雨和暴雨预报效果优于NCEP_GFS和GRAPES_GFS模式;全球模式中ECMWF模式、区域模式中SMS-WARMS模式对2种类型降水预报效果最好。（4）7种模式对2种类型中雨和大雨雨带走向预报较好,对副高边缘型降水过程降水落区的预报能力优于低槽型降水过程,但预报降水强度较观测偏强,尤其是降水中心区域。
气候变化背景下，为探索黄土高原半干旱区春玉米光合生理过程对土壤水分、温度变化的响应机制，以春玉米为研究对象，于2017年在中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地进行盆栽水分控制试验，在春玉米七叶期设置对照处理（Control，简称“CK处理”，土壤水分为田间持水量的80%）和控水处理（Water Stress，简称“WS处理”，土壤水分为田间持水量的45%~50%）以及3个叶片温度梯度，分别为适宜温度25 ℃、高温35 ℃及极端高温40 ℃（CK处理对应CK-25、CK-35及CK-40；WS处理对应WS-25、WS-35及WS-40），分析春玉米叶片气体交换参数和水分利用效率对土壤水分、温度变化的响应特征。结果表明：在一定的光合有效辐射（Photosynthetically Active Radiation， PAR）范围内，春玉米叶片净光合速率（Net Photosynthetic Rate， Pn）随PAR的增加逐渐增大。水分供给不足时，随着PAR不断增加，WS处理春玉米叶片气孔限制因素向非气孔限制因素转变，光合作用出现明显的光抑制，WS-35处理叶片Pn最大，WS处理叶片Pn在PAR高值区明显小于CK处理，且不同温度梯度下叶片达到光饱和的PAR下降；与CK-40处理相比，WS-40处理春玉米叶片Pn随PAR增大显著减小（P<0.05），光合作用表现出明显的光抑制。水分供给充足时，蒸腾速率（Transpiration Rate， Tr）随温度升高而增大；水分供给不足时，WS-40处理春玉米叶片Tr、气孔限制（Ls）较CK-40处理显著降低（P<0.05），胞间CO2浓度（Ci）显著增加（P<0.05）。WS-40处理春玉米Tr随着PAR的增大而减小，水分利用效率（Water Use Efficiency， WUE）较CK处理高。该研究可为气候变化背景下黄土高原半干旱区春玉米应对极端气候生理特征变化提供参考。
中国夏季风过渡区是全球陆-气相互作用强盛区域之一，也是极端天气灾害频发且易造成严重经济损失的区域，对过渡区陆-气相互作用的进一步认识将有助于提升该区域防灾减灾能力。以近年来中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室为平台开展的夏季风过渡区相关项目群取得的研究成果为基础，对过渡区陆-气相互作用时空分布规律、陆面水分收支对夏季风响应新特征、边界层时空变化特征及发展机制、季风与陆-气相互作用对区域气候影响、陆-气相互作用对作物产量影响以及多因子和多尺度动力学粗糙度参数化方案等方面的新进展进行系统总结，并根据夏季风过渡区陆-气作用研究的发展趋势，提出今后应在侧重加强陆-气交换多循环过程对夏季风年循环响应规律研究基础上，探讨陆-气相互作用对夏季风的多尺度动态响应，建立地表过程和大气边界层关键物理量的气候动力学关系，以改进和提升区域气候模式模拟水平。该工作对推动我国陆-气耦合过程的研究具有重要意义。
气象预测是现代世界最重要和最有挑战的问题，准确的气象预测常需要使用比较先进的方法和计算机模型。本文分析了数据挖掘方法在气象预报中应用的国内外研究现状，简要介绍了目前在大气科学领域应用的一些数据挖掘方法的相关概念、原理和特点，综述了数据挖掘方法在气象预报中的最新应用研究进展，讨论了这些数据挖掘方法在气象预报中的优缺点。最后指出了当前基于数据挖掘方法的气象预报技术存在的一些困难，并对未来的研究重点和和发展趋势进行展望。
为定量化描述水库人工增雨需求，以浙江兰溪芝堰水库为研究对象，基于降水、径流和水位历史观测数据，采用实际概率分布阈值法确定逐月不同等级水库水位指标（Water Level Index， WLI）百分位阈值，通过熵权法联合表征气象干旱的标准化降水指数（Standardized Precipitation Index， SPI）和表征水文干旱的标准化径流指数（Standardized Streamflow Index， SSI）构建水库整体干旱指数（Drought Index， DI），综合WLI和DI构建水库人工增雨需求指数（Demand Level Index， DLI）等级，研究WLI、DI和DLI时间特征，结合水库历史记录分析DLI的适用性，结果表明：（1）确定的逐月不同等级WLI百分位阈值能够精细化表征水库在一年内不同时期的缺水程度。（2）1990—2019年气象干旱无明显变化，水文干旱程度加大，其中春季变旱趋势最明显。（3）气象（水文）干旱在夏秋季发生总频率为33.9%（35.0%），高于冬春两季的30.0%（28.3%）。重、特旱在春季的发生频率最高，气象和水文干旱发生频率分别为11.2%和10.0%。水文干旱与气象干旱的时滞性不明显，水文干旱平均历时和平均烈度均高于气象干旱，具有更高的危害性。（4）不同等级的DLI年际分布与WLI较为相近，季节分布与DI分布相似。与2004年之前相比，2004年之后增雨需求出现更为频繁，持续存在时间更长。增雨需求在夏季占比最高，为40.0%，但高度、强烈增雨需求在春季占比最高，为14.4%。（5）构建的DLI等级可以较好地表征水库实际需求，当DLI等级大于等于4持续多个月时，水库可能会出现用水紧张并应采取相关紧急措施。
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。
中国陆地的多年平均降水量和空中水汽含量都是从东南沿海向西北内陆递减，二者存在很好的空间相似性，研究二者之间的拟合关系，就有可能发现比较好的统计规律，找到空中水汽对多年平均降水量影响研究的突破口。基于这种空间相似性，对中国121个探空站1971—2000年平均降水量(P)与空中水汽含量(W)的研究发现，两者高度正相关，拟合公式为P=44.385(W-2.66)，R2=0.8293。对累年各月平均降水量与空中水汽含量的研究发现，两者也是高度正相关，以上成果通过了复核验证。空中水汽含量乘以研究区域面积是空中水汽的存量，即空中水汽折算的液态容量。多年平均降水量的影响因素很多，拟合公式忽略了次要因素，找到了主要影响因素，即空中水汽存量，它的量化参数是空中水汽含量。当空中水汽含量大于等于14 mm时，所有站点的多年平均降水量均大于等于400 mm，多年平均空中水汽含量大于等于14 mm是多年平均降水量大于等于400 mm的充分不必要条件。
为深入认识四川盆地持续性暴雨的水汽特征及来源，提高该地区暴雨预报能力，利用四川省4 955个国家级及区域级自动气象站资料、全球资料同化系统（Global Data Assimilation System， GDAS）资料、欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大气再分析资料（ERA5），基于拉格朗日方法对四川盆地2020年8月的一次持续性暴雨过程的水汽输送特征进行了分析。结果表明：强降水开始前和强降水过程中，不同起始高度层水汽输送特征有所不同。中高层起始高度（5 500~10 000 m），强降水开始前气团轨迹源地主要为低纬洋面，而在强降水过程中调整为地中海南岸并为盆地带来中高纬西风带干冷空气;中低层起始高度（1 500~5 500 m），降水过程中气团轨迹源地由地中海南岸逐渐调整为低纬洋面并为盆地带来低纬洋面暖湿空气;低层起始高度（地面至1 500 m），强降水开始前轨迹源地率先调整为低纬洋面并为盆地输送比中低层更为暖湿的气流。统计不同源地水汽贡献率可知，孟加拉湾—泰国湾的水汽占主导（66.6%）、阿拉伯海次之（23.9%）、中国南海最低（9.5%）。
为提高暴雨预报准确率，减少暴雨致灾损失，基于地面常规气象观测资料、卫星云图反演的云顶亮温（Black Body Temperature， TBB）资料及美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction， NCEP）再分析资料，对2017年8月云南一次强对流暴雨成因进行分析。结果表明：500 hPa低槽东移、700 hPa切变线南压、地面冷锋西推是此次降水过程发生的天气背景；中-β、中-α尺度对流系统（Mesoscale Convective System， MCS）是产生强对流暴雨的直接系统，强降雨主要出现在TBB梯度大值区；MCS与700 hPa切变线关系最为密切，切变线位于滇中以东地区，MCS呈椭圆状，沿切变线附近及后部发展，切变线靠近哀牢山或翻越后，MCS呈西北—东南向带状分布，沿切变线前部发展；切变线翻越哀牢山前，白天移动较快，主要产生雷暴天气，夜间移动缓慢，降雨较强；强对流暴雨需重点关注水汽通量辐合大值区、800 hPa与500 hPa温差大于20 ℃区域；强降雨时段，整层大气均为上升运动，强降雨区维持低层辐合、中高层辐散的动力抽吸机制。
近５０ａ来，西北地区气温呈显著的上升趋势，降水变化空间差异突出，西北地区整体暖干化趋势明显，局部出现暖湿现象。气候变暖使冰川退缩，雪线上升，冻土消融，湿地退化，湖泊萎缩，河流流量减少，水资源越来越短缺，出现生态环境恶化问题。根据ＩＰＣＣ预测结果分析，未来西北地区气候变暖趋势会更加明显。从保护西北地区生态环境、完善气候变化综合监测系统以及开展重点区域气候变化过程专项研究等方面提出了对策建议。
利用平凉市崆峒区1951～2006年夏季(6～8月)的气象资料,分析了该区高温过程的特征。结果表明:崆峒区平均每年发生3. 5次高温天气,最多可发生18次高温天气。近56 a共出现了6次持续4～9 d的高温天气过程; 1997年以来是高温频繁发生期;年高温日数与6～8月平均气温、总日照时数呈正相关,与6～8月总降水量呈反相关。持续高温与东亚上空500 hPa的新疆暖高压脊或西太平洋副热带暖高压关系密切。
