利用2005—2017年卫星、实况探测、L波段探空秒数据和NCEP/NCAR FNL 1°×1°再分析等资料，采用天气学和动力诊断分析等方法，对黄河中游地区中尺度对流复合体（mesoscale convective complex，MCC）进行天气学分型，并对其结构特征及差异进行分析。结果表明：1）黄河中游地区MCC主要生成在夏季，多在傍晚至次日凌晨发展成熟，生命史长、移动缓慢，以暴雨及以上量级降水为主，雨强大，地域差异明显。2）依据200 hPa环流形势，将MCC分为3个主型，结合500 hPa形势特点，每个主型下分为不同副型。通过分析不同分型下MCC环境场及物理量空间结构特征及差异，提炼MCC强降水预报关键技术，建立MCC强降水预报物理模型。3）MCC形成在低层比湿和能量扰动的正值中心附近，在低层扰动梯度大值区、靠近正中心的区域发展成熟。扰动正值中心所在高度、中心强度以及正扰动的厚度等物理因子与MCC发展以及降水强度关系密切。4）不同分型下，MCC不同生命阶段云系及环境大气的垂直变化存在明显差异。云顶高度下降，湿层加厚，凝结高度降低，逆温层消失，是MCC达到成熟的先兆信号。5）在200 hPa南亚高压稳定背景下，地面存在次天气尺度冷锋、中尺度高压和冷池；中尺度高压作用明显小于冷池，冷池强度和维持时间与MCC降水强度和持续时间密切相关。在200 hPa深厚低槽和西北急流或急流分支背景下，地面无冷池和中尺度高压形成，低层入流风速和温度梯度的加大是MCC发展成熟的重要因素，中尺度露点锋对MCC强降水的触发作用不可忽视。

利用1979—2017年HadISST月平均海面温度资料、ERA-Interim大气资料以及GPCP Version 2.3集合降水资料，分析了南海海面温度距平（SSTA）场的时空分布特征，并从南海降水异常的角度探讨了在ENSO期间，沃克（Walker）环流异常对南海海面温度异常（SSTA）的影响过程。结果表明，南海SSTA场分别存在全海域一致模态、东西反位相的偶极子模态以及纬向三级子正负位相三个主要模态，且三个模态都具有显著的准2 a及4 a左右的年际振荡周期，反映了南海SSTA与ENSO现象的高度相关性。对Walker环流异常的分析表明，Walker环流异常与ENSO事件及南海SSTA存在较好的相关。ENSO事件发生时，Walker环流异常移动通过“云辐射反馈过程”，使得南海海面温度（SST）发生改变，因此Walker环流在ENSO影响南海SST异常过程中起到“大气桥”的作用。

针对渤海区域冬季较为常见的海效应事件，利用2000—2012年的GMS5、GOES9和MTSAT等卫星遥感数据及NCEP FNL再分析数据、海面温度SST、地面降水观测数据等资料，系统研究了渤海海效应事件的季节变化和日变化特征。研究结果表明：渤海海效应事件一般持续时间不长，但在11月—次年1月，有持续时间较长的个例，这段时间也是发生次数最多的时期；海效应事件的发生有较明显的日变化特征，清晨和上午出现的频次明显大于下午和前半夜，且不同季节也不尽相同；海效应事件中有约一半会造成山东半岛降水，其中在冬半年主要造成降雪，但个别情况下也有可能形成降雨；另外，造成海效应事件的天气学环境指标也具有很强的季节变化特征，其中850 hPa温度、海面温度、地面2 m温度和比湿均有较明显的月变化，而风速、海面和850 hPa温差则相对稳定，季节变化不大。这些研究结果将进一步加深对渤海海效应事件的认识，为预报思路凝练和研究的开展提供参考和借鉴。

为对比分析北京地区供暖季期间两次重污染过程的影响因素，利用气象常规和非常规资料、环保监测站观测资料分析了2016年11月2—5日（以下简称“2016年过程”）和2018年3月11—14日（以下简称“2018年过程”）两次重污染过程的气象条件。结果表明：2018年过程与2016年过程天气尺度高低层天气影响系统类似，地面平均风速均为1.5 m·s-1，大气水平扩散条件基本相似，边界层风场的分布及风速大小基本一致，但2018年过程低层暖气团影响高度达2 km以上且逆温强度很大，大气垂直扩散条件更不利于污染物的扩散；2018年过程PM2.5浓度较2016年过程污染最重单站峰值浓度偏低30.2%，全市平均浓度也较其略低，且未出现爆发性增长阶段，浓度积累增长平缓；2016年过程一氧化碳（CO）出现爆发性增长，4 h浓度上升接近1 000 μg·m-3，峰值浓度为3 179 μg·m-3，黑碳（BC）浓度持续较高且峰值浓度为19 939 ng·m-3；2018年过程期间CO峰值浓度较2016年过程下降24.6%，且未出现爆发性增长阶段，BC有一定日变化特征，峰值浓度为4 228 ng·m-3，远远低于2016年过程。两次重污染过程发生在基本相似的气象条件下，2018年的垂直扩散能力更为不利，但从细颗粒物和一次排放污染物对比来看，2018年过程多种污染物浓度显著下降、平均浓度明显降低，这与人为减排限排等因素密切相关。

基于太平洋海面温度（SST）、大气环流及青岛降水量资料，分析并发现了青岛汛期（6—9月）降水量与太平洋年代际振荡（PDO）指数存在重要联系。当PDO处于冷位相时，西北太平洋区SST偏高，北美沿岸以及热带中东太平洋区SST偏低，西太平洋副热带高压偏弱偏东，脊线偏北，东亚夏季风偏强，青岛汛期降水量偏多，反之偏少。定义了一个新的太平洋SST距平指数SSTI，该指数包含了西北太平洋与热带中东太平洋SST距平反相变化的协同影响，也包含了PDO与ENSO的协同影响。与PDO指数、西北太平洋及热带中东太平洋SST相比，该指数与青岛汛期降水量相关性更好，通常SSTI正指数对应着汛期西太平洋副热带高压脊线偏北，面积偏小、强度偏弱，东亚夏季风偏强，有利于青岛汛期降水量偏多，反之偏少。SSTI指数可作为青岛汛期降水量预测的指示因子。

利用1961—2016年华东地区106个气象观测站的日降水数据和再分析资料，分析引起山东半岛夏季降水异常的大气环流型及其与前期下垫面因子（海温和土壤湿度）的关系，结果发现：1）当孟加拉湾出现西南风异常，日本列岛以南和贝加尔湖西南侧地区分别呈反气旋和气旋式环流异常时，加强了向山东半岛的水汽输送，配合区域大气上升运动异常最终导致山东半岛夏季降水偏多；反之，当孟加拉湾出现西北风异常，日本列岛以南和贝加尔湖西南地区分别呈气旋和反气旋式环流异常时山东半岛降水偏少。2）孟加拉湾和北太平洋中部关键区的对流层整层位势高度与下垫面海温自春季持续至夏季存在显著正相关，当两个地区的整层位势高度均呈正异常时，分别对应夏季孟加拉湾的强西风气流和日本列岛以南的反气旋环流异常。3）区域土壤湿度异常引起的感热和潜热通量异常，可能是引起贝加尔湖关键区位势高度和山东半岛局地对流异常的原因：贝加尔湖西南地区土壤湿度偏大时，其上空对流层位势高度为负异常；山东半岛地区土壤湿度偏大时，其上空对流层大气出现异常上升运动。4）利用关键区春季下垫面因子（海温和土壤湿度）建立山东半岛夏季降水的统计预测模型，留一交叉检验的距平同号率达到75%。这些结果可为山东半岛夏季降水预测提供重要参考。

利用2000—2016年的县域台风灾害历史灾情数据，选取受灾人数、死亡人数、倒损房屋数、农作物受灾面积和直接经济损失为评估指标，在对各项指标进行分级的基础上，通过灰色关联分析法建立了以县域为单位的台风灾害综合灾损指标，对所选取市县的台风灾害损失情况进行了分级评估分析。结果表明，所选取的指标能够快速实现不同台风灾害、不同市县间的台风灾害严重程度的对比分析，具有实际应用价值。灾害等级分布结果显示，东南沿海市县为台风灾害多发区，浙江省、广东省和福建省的各市县为严重灾害（特大型、大型灾害）的易发区；8月、9月为严重灾害的多发时间。以不同登陆地点、不同影响范围的1210号“达维”台风和1513号“苏迪罗”台风为例，对灾情评估的合理性进行了验证。

利用2007—2010年CloudSat卫星资料，对青岛地区（35.583°～37.150°N，119.050°～121.000°E）云特征参量进行了统计分析。结果表明：单层云出现频率为39%左右，多层云主要以2层云为主，出现频率均为18%左右；月平均云量在64.1%～77.6%之间，从1月至12月呈递减趋势；卷云、高层云、高积云和层积云平均频率之和为86.5%，其他类型的云出现的频率均不高；云水路径在4、5月和8、9月较大，分别达到了200 g·m-2以上和350 g·m-2以上；云液态有效粒子半径在6～16 μm之间，春、夏、秋季高值区位于云体中部至上部；云冰晶有效粒子半径在20～120 μm之间，高值区位于云体中部至底部；青岛南部，即近海区域云有效粒子半径和云水含量大于北部。

利用常规观测、地面加密自动站及NCEP再分析资料，针对上合组织青岛峰会的气象服务过程，对海雾维持和消散两个阶段的气象要素特征进行了分析。结果表明：1）当能见度低于1 000 m时，相对湿度为99%，能见度介于1 000～2 000 m之间时，相对湿度为95%～99%。2）近地面层30°N以北黄海海域持续吹东南风，并在青岛形成水汽辐合中心，有利于青岛形成海雾；当东南风转为东北风，水汽辐合中心减弱或消失时，海雾趋于消散。3）在海雾维持阶段，逆温层最低高度稳定在980 hPa以下，总逆温差逐渐增强，逆温梯度跃升与海雾强度增强同步；最大逆温层厚度和逆温层总厚度下降12 h后海雾逐渐减弱，逆温层最低高度上升时能见度也随之上升。4）白天逆温层之上为下沉运动，之下为上升运动，夜间700 hPa之下均为上升运动，且上升运动中心位于逆温层之下，这种垂直结构有利于逆温层和海雾的维持；当逆温强度减弱，垂直运动穿越逆温层贯穿700 hPa以下对流层时，海雾趋于消散。

2018年秋季（9—11月）大气环流特征为：北半球极涡呈偶极型分布，中高纬度西风带呈5波型分布，且强度较夏季增强。9—10月，副热带高压位置偏西，强度偏强，热带气旋活动频繁；中高纬度西风带较为平直，槽脊活动不明显；11月，经向环流增大，冷空气势力增强。我国近海海域出现了13次8级以上的大风过程，其中6次主要是由冷空气和热带气旋共同影响造成的，冷空气大风过程有5次，热带气旋影响的大风过程有2次。我国近海浪高在2 m以上的海浪过程有10次。西北太平洋和南海共生成8个台风和1个热带低压，全球其他各大洋共有28个热带气旋，较常年偏多。海面温度整体呈下降趋势。未出现雷暴大风和大范围的海雾过程。

利用气象卫星、多普勒天气雷达、区域自动气象观测站及常规气象观测资料，结合NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料（0.25°×0.25°），对2018年18号台风“温比亚”及其残骸长时间影响山东引发特大暴雨的成因进行分析发现：1）此次极端降水可分为三个阶段，分别受台风外围螺旋云系、倒槽和变性后温带气旋冷锋影响，其中弱冷空气与台风倒槽相互作用对强降水的产生和维持起到了重要作用。2）“温比亚”缓慢北上过程中，强降水落区从台风东侧逆时针转至其北部倒槽附近，并逐渐远离台风中心，台风强度逐渐减弱。3）冷空气在对流层中层与台风倒槽相互作用，中层冷暖平流增强形成锋区，斜压不稳定能量增强，暖湿空气在锋区附近上升，并与低层倒槽辐合上升运动相配合，引发了倒槽附近特大暴雨的发生。4）此次过程中，低空急流稳定维持，源源不断地将水汽自东海输送至台风倒槽附近，水汽输送集中在800 hPa以下，850 hPa水汽通量辐合强度大于8×10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1区域与暴雨落区的形态和位置对应良好。5）对流层中层的弱冷空气和低层的强暖湿气流促进了对流不稳定层结的发展和维持，低层强风速带在鲁中山区迎风坡强迫抬升不断触发中尺度对流系统，在中高层气流引导和地形作用下产生“列车效应”，也是此次过程中局地特大暴雨产生的重要因素。

利用NCEP再分析资料，结合HYSPLIT轨迹模式对 2018年6月25日发生在济南遥墙国际机场的一次大暴雨过程的水汽条件及输送过程进行分析。结果表明：此次大暴雨的水汽输送通道主要有3支，一支是源自对流层中层的西北气流输送，另一支是西太平洋上副热带高压边缘东南气流输送，第三支是南海上空向北的气流输送，三支通道中，西太平洋通道和南海通道对暴雨的水汽贡献最大，分别为46%和42%，来自西北通道的水汽输送相对较少，它对暴雨的水汽贡献仅为12%；进一步的分析表明，在850 hPa以下的对流层底部，来自西太平洋通道的水汽输送占据主导地位，而在700 hPa以上的对流层中层，则是来自南海通道的水汽输送占据主导地位。

东营市气象局激光雨滴谱仪于2012年投入应用，为评估分析其探测降水量的准确性，选取东营国家级气象观测站2012—2017年间46个月的自动气象站降水资料与激光雨滴谱仪观测资料，共计245个过程降水量、1 302个小时降水量数据，按不同降水量级对两种仪器观测资料进行对比分析，结果表明：1）过程降水小雨量级，激光雨滴谱仪较自动站平均偏多0.38 mm，降水量越大，差值越大；中雨量级两者差值较小，雨滴谱仪较自动站仅偏多0.24 mm；大雨量级，雨滴谱仪较自动站降水量明显偏少约2.8 mm；暴雨时雨滴谱仪较自动站常偏多。2）小时降水Rh＜2.5 mm时，雨滴谱仪较自动站偏多约0.1 mm；2.5 mm≤Rh≤4.9 mm时，激光雨滴谱仪与自动站降水量平均差值为0.0 mm；5.0 mm≤Rh≤16.0 mm时，雨滴谱仪较自动站常明显偏少，偏少值约0.9 mm；16.0 mm＜Rh≤20.0 mm时，两者降水量较接近；Rh＞20.0 mm时，雨滴谱仪较自动站可能出现极端偏多、偏少或两者相近情况。3）降雪时雨滴谱仪降雪量常明显偏多。4）雨滴谱仪和自动站过程累积降水量趋势较一致，且雨滴谱仪分钟降水量能较早反映出降水量峰值及降水强度的变化。通过分析可见，雨滴谱仪雨量数据有较好的可靠性，可在辅助降水现象观测与订正、人工影响天气效果评估和短临预报中发挥更大作用。

利用常规天气资料、多普勒雷达资料和区域自动气象站资料，对发生在济南的33次重大短时强降水过程进行总结分析。结果表明，重大短时强降水过程年均发生3.3次，主要发生在7月上旬—8月中旬，17—23时和02—08时最易发生，南部山区较北部平原地区更易发生，且雨强更大。低槽冷锋型出现最多，水汽和动力条件充足，层结曲线中上层具有喇叭口型结构，对流有效位能呈瘦高状，平均值为1 370 J·kg-1，对流由冷锋触发（有时存在暖区对流），强降水范围最广；副热带高压边缘型水汽充沛，对流有效位能呈粗胖状，平均值为2 400 J·kg-1，对流由底层的动力系统触发，局地性和突发性强，强降水分布不均匀；低涡切变线型具有夜雨性，水汽较充沛，动力条件一般，对流有效位能平均值为607 J·kg-1。低槽冷锋型和低涡切变线型平均雨强较大，副热带高压边缘型持续时间较长，低槽冷锋型能够产生平均雨强异常大或持续时间较长的过程，因此易出现极端降水事件。带状回波出现最多，主要由低槽冷锋型产生，块状回波主要由副热带高压边缘型产生，分布零散，絮状回波主要由低涡切变线型产生，强度较弱。强回波主要集中在中低层，回波整体质心偏低，呈现热带降水型特征。10次形成列车效应的过程中有7次由带状回波或短带回波的后向传播形成，另外3次由尺度较大的絮状回波形成，其持续时间和平均降水量是其余过程的两倍。

利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和多普勒天气雷达资料，对2016年8月6—8日潍坊一次强对流天气的成因和预报误差进行了分析，结果表明：1）500 hPa冷涡底部低槽、850 hPa低涡切变线和地面倒槽是主要影响天气系统, 数值预报对此次天气过程的影响系统预报偏差大，而预报员对数值预报依赖程度高是此次预报失误的主要原因；2）850 hPa以下强的水汽辐合是强降水发生的重要条件，低层辐合和高层辐散配置导致的强垂直上升运动是暴雨产生的动力机制，位势不稳定因中高层的冷空气入侵下沉得以加强；3）列车效应和强回波维持少动是造成短时强降水的重要回波特征，逆风区的发展和移动对于判断强降水的落区有指示作用,多普勒雷达反演风场中的中尺度辐合线是导致局地强降水发生的直接原因；4）风廓线雷达水平风场可以连续地反映降水过程中风场垂直结构及其变化，降水发生前探测高度明显升高，中高层冷空气侵入时间与强降水的时段相对应。