利用1960—2015年夏季（6—8月）NCEP 2.5°×2.5°全球逐日再分析资料，采用涡度源方程和Eliassen-Palm通量，对夏季沿亚洲副热带西风急流Rossby波活动的波源、能量传播及其与我国降水异常的关系进行了分析和研究。结果表明：夏季200 hPa大气准静止行星波产生的源地主要集中在地中海地区，亚洲副热带西风急流(ASWJ)中的准静止Rossby波在此激发并沿急流向东传播，东传过程中在急流轴南侧波流相互作用相对活跃。波作用通量的辐合辐散中心沿副热带西风急流交替分布，波流相互作用是ASWJ上西风强弱交替变化的动力机制。沿ASWJ交替分布的五个波作用通量辐合辐散关键区散度具有较强的关联性，表现为同一Rossby波列的不同部分，其中波源处Rossby波动能量的传播对其下游ASWJ的强弱影响最大，而急流关键区内纬向风的大小也与波作用通量散度场的强弱和分布密切相关。波源处以及位于我国青藏高原东部至黄土高原上空的波作用通量散度指数WFD-Ⅰ和WFC-Ⅱ与我国南、北方降水相关性较为显著，在WFD-Ⅰ为正异常年时，对应南方关键区降水偏多年份占比为62.5%，在WFD-Ⅰ为负异常年时，对应北方关键区降水偏多年份占比为80%；在WFC-Ⅱ为正异常年时，对应南方关键区降水偏少年份占比为66.7%，在WFC-Ⅱ为负异常年时，对应北方关键区降水偏少年份占比为81.8%。研究夏季波源处WFD-Ⅰ异常年导致我国降水异常的环流成因发现，WFD-Ⅰ为正异常年时，由上游波源地区激发的Rossby波向下游地区的能量频散偏强，位置偏南，波流相互作用导致我国南方上空高空急流加强，高低空辐散辐合配置加强，垂直上升运动增强，易造成我国南方地区降水异常偏多。WFD-Ⅰ为负异常年时， Rossby波能量的经向传播较强而纬向传播较弱，北方降水关键区受波通量辐散控制，高空西风急流加强，高低空辐散辐合配置和垂直上升运动增强，有利于我国北方地区降水的发展。

2015年8月23—24日期间台风天鹅引发华东中部沿海地区出现暴雨或大暴雨天气。基于欧洲中期天气预报中心的集合预报分析导致此次远距离暴雨预报不确定的关键原因，并利用集合敏感性分析方法研究影响此次暴雨过程的主要天气系统的敏感区域，此外对暴雨发生发展的热动力机制展开探讨，主要结论包括：集合预报对此次台风天鹅引起的远距离暴雨的可预报性明显偏低，仅在暴雨发生前24 h才做出较大调整。在不同起报时次下，当台风路径的系统性偏差最小时，台风降水集合预报也最接近实况，但是进一步的分析表明，台风路径误差与降水量级之间的对应关系并不确定。不同雨量成员组间中低层环流场的对比分析表明：高空槽的预报差异是集合预报不确定的主要原因，高空槽东移加深有利于增加暴雨区的斜压不稳定，也有利于增强对流层低层的水汽输送急流带。500 hPa高度场的敏感性分析表明无论是初始场还是预报场，暴雨区平均降雨量均与高空槽的东移和加深显著相关，且随着预报时次的临近，显著相关区域向低槽下游明显扩大。此外还发现高空槽的东移有利于增强（减弱）暴雨区左（右）侧低层冷空气的强度，使得台风右侧更多暖湿气流向暴雨区输送。

2017年7月的两个台风（1709号台风纳沙和1710号台风海棠）在近海发生罕见的近距离相互作用和环流合并，给登陆点的预报及二次登陆时的强度预报造成很大困难，包括ECMWF和NCEP等在内的大部分数值模式均未能较好地做出预报，但实际业务中的官方预报则较为准确。本文总结了实际业务中的预报经验，并对预报着眼点进行了分析归纳，主要包括：利用天气学模型、模式的偏差订正经验和集合预报结果等，分析模式对副热带高压等大尺度环流背景预报的合理性；通过分析双台风最靠近时刻的相对强度来确定主环流，从而判断两个台风的登陆时间差、各自的极值强度和陆上维持机制的差异；充分考虑登陆台湾的路径角度和过岛时间这两个影响因子，从而修订台风二次登陆时的强度。

利用四川省气象台站逐日降水、日照时数资料，NCEP/NCAR逐日及逐月再分析资料和NOAA提供的月平均海表温度资料，通过现代学统计方法研究了2017年秋季四川阴雨寡照的主要特征及其成因。结果表明：2017年9—10月四川秋绵雨天气特征明显，呈现出雨日偏多、日照偏少、阴雨寡照持续时间长等特点。9月对流层中层贝加尔湖至巴尔喀什湖地区上空为宽广倾斜的低压槽，有利于冷空气东移南下影响四川，同时西太平洋副热带高压偏强西伸，冷暖空气交汇于四川上空，形成持续性降水。10月对流层中层西太平洋副热带高压偏北偏西偏强和印缅槽加深共同作用，有利于来自孟加拉湾和西太平洋的水汽向四川输送，为四川带来持续性降水。进一步分析发现，9月Rossby波能量频散特征有利欧亚中高纬环流的持续和维持，能量频散是巴尔喀什湖至贝加尔湖地区上空低压槽稳定维持的重要原因。此外，9—10月赤道中东太平洋海温明显偏低，且不断加强发展，是西太平洋副热带高压偏强偏西偏北和印缅槽偏深的重要外强迫源。因此，由海温外强迫和Rossby波能量频散造成的大气环流异常，导致了9—10月四川秋雨期阴雨寡照天气的持续。

基于经过严格质量控制后的单站CAPPI格点数据，对相邻天气雷达观测重叠区域内等距离线上的回波强度一致性状况进行研究，根据雷达不同探测距离、不同海拔高度、不同降水强度等因素编制相邻雷达自动配对程序和等高面自动选择程序，建立了相邻天气雷达均一性算法。制定了适合我国天气雷达回波观测差异特征的均一性评估的3类标准（可信、可疑和疑误），并给出了评估标准的满足条件，从而建立了全国天气雷达均一性实时评估系统。从评估效果来看，均一性评估系统能够实时高效检测出全国不同波段、不同型号以及不同省份相邻雷达之间的回波一致性状况，并给出评估结果；对浙江、福建、广东3省雷达一次降水过程的均一性评估，发现参与评估的27部S波段雷达整体可信率为85.19%，可疑率为11.11%，疑误率为3.7%，成功检测出雷达回波强度偏低、波束阻挡以及电磁干扰等问题；对临沂站雷达回波均一性分析，评估系统能及时报警，检测出该站雷达回波位置指向存在偏差，天线方位顺时针偏移16.88°，缩短了故障发现时间。

通过厦门S波段双偏振天气雷达观测到的超级单体、普通降雹单体和非降雹单体三种不同强度的强对流个例，分析其在发展、成熟阶段出现的双偏振参数特征差异，包括差分反射率（ZDR）、差分相位差（KDP）、相关系数（CC）等，发现：ZDR柱和KDP柱是不同强度强对流云体内部普遍存在的动力特征；超级单体和普通降雹单体在近地层还有表征入流区的CC谷特征；此外在超级单体成熟阶段低层还出现了ZDR弧、KDP印，以及高层对应着大冰雹的CC低值区等特征。ZDR柱不仅可用于识别过冷水区还具有预测强对流云体未来发展趋势的能力，利用CC谷可识别强单体的入流区，KDP柱、KDP印及其空缺可识别强降水、大冰雹区等，因此双偏振参量特征识别在强对流短时临近预警预报、人工防雹方面都具有很强应用潜力。

中国自主研制的第二代极轨气象卫星的首颗业务星风云三号C星（FY-3C）于2013年9月23日发射升空。微波成像仪（MWRI）作为FY-3C上携带的重要微波载荷之一，能够实现对大气、海洋和陆地的全天时监测。其中，MWRI海上大气可降水量（TPW）产品在数值预报模式以及气候变化研究中具有很重要的应用价值，但是应用效果的好坏往往受产品精度的制约。使用长达4年的卫星观测资料，通过MWRI TPW业务产品和无线电探空及专用传感器微波成像仪(SSMIS) TPW业务产品的比较，对MWRI TPW产品（包括轨道产品、日产品和月产品）的质量进行检验。结果表明，轨道产品和地面实际观测的探空数据的平均相对误差在7%左右，均方根误差为2.6 mm；日产品和SSMIS日产品的均方根误差约为3 mm，和探空日产品的均方根误差小于2.1 mm；月产品和SSMIS月产品的均方根误差小于1.3 mm。表明FY-3C MWRI TPW业务产品长期以来一直稳定运行且精度较高，具备实际应用潜力。

当大气可降水量（precipitable water vapor，PWV）达到某一阈值时将出现降水，则该值称为PWV降水阈值(threshold of PWV,PWVt)，由此认为PWVt可以作为PWV与降水关系研究的纽带。为了能够较为准确地计算出PWVt，引入整层大气饱和可降水量（precipitable water vapor saturation, PWVsat）概念，并推导出多元大气条件下PWVsat计算公式，根据公式可知PWVsat是地面温度(ts)的函数，其表示整层大气在饱和状态下容纳的最大水汽量。大气必须达到一定层次的饱和才能成云致雨，因此推断ts也可能影响着PWVt。为了验证该推断的准确性，利用2015年5月至2016年10月辽宁地区36个观测站的PWV与ts进行研究，将筛选出1122个降水样本的PWVt与ts进行拟合，发现PWVt拟合公式与PWVsat推导公式较为一致，说明PWVt和PWVsat两者密切相关，同时给出36个站的拟合参数，从而建立PWV与降水的对应关系。统计检验表明，该方法在降水预报中的准确率、漏报率和空报率分别为93.69%、2.32%和3.99%，说明PWVt在降水预报方面具有一定的应用价值。最后在一次降水个例中应用，结果显示PWVt可以较好地预报降水，并发现PWV与PWVt的差值与降水量具有一定的对应关系。

2018年3月28—30日、6月20—26日和9月5—13日在江苏省盐城市射阳站开展了旋翼无人机大气边界层垂直结构观测试验，并与L波段雷达探空资料进行对比，验证无人机观测资料精度。结果表明无人机观测的温度、相对湿度、风向、风速廓线与探空观测资料具有较好的一致性。二者温度、相对湿度的相关系数均为0.98，温度绝对偏差为0.57℃，相对湿度绝对偏差为4.25%，风向相关系数为0.98，绝对偏差为11.5°，二者风速的相关系数为0.91，绝对偏差为1.88 m·s-1，且无人机探测的风速为对应高度上的瞬时风速，可以更好地反映出边界层内风速细节变化特征。试验期间，无人机观测到一次夏季浓雾过程边界层结构细致变化特征，其观测的雾的边界层结构特征和宏观特征与探空观测基本一致。验证结果表明无人机在边界层气象观测中具有很好的应用前景。

以“东方之星”翻沉事件为例，前期研判结合现场调查分析认为：2015年6月1日21：00—21：15，事发区域出现雷暴、大风、暴雨等灾害性天气，持续时间在30 min左右；此次灾害过程以风灾最为严重，呈现空间分布不连续、小尺度等特点。调查结果表明：事发区域沿江两岸风场同时存在垂直切变和水平切变，雷达监测显示，中气旋从长江西岸向东岸移动，具有涡旋特征。本次过程以风灾为主，受灾严重区域集中在事发点以北8 km范围内，距事发点4 km左右长江东岸的四台村受灾最为严重，该区域风切变强烈，有辐散迹象。受灾体主要为树木、作物、房屋、船只等，对树木造成的破坏最大，受灾点共计31处，占总调查点数的72.1%。事发区域近地面长江西岸树木折断或倒伏方向以东南向为主，长江东岸树木折断或倒伏方向以东向为主，倾倒方向具有明显的一致性，但长江两岸存在水平切变，风向偏转近90°。通过实际灾情结合力学模型的方式，探索风灾定量评估方法，以受灾严重的杨树为个例分析对象，采用抗倾覆力矩计算方法，估算致灾风速，结果显示，强风是造成此次事件的重要原因之一，致灾风速为28.7 m·s-1，达10级以上。

基于TIGGE资料中的ECMWF、UKMO、JMA、CMA四套模式的2016年6月1至7月31日逐日降水集合预报资料，结合清江流域10个国家基准站观测数据，建立了流域贝叶斯模型平均(BMA)概率预报模型，开展流域多模式集合BMA技术的概率预报试验与评估。结果表明，在清江流域多模式集合的BMA模型最佳滑动训练期长度为40 d，BMA模型预报比原始集合预报有更高预报技巧，比四个原始集合预报MAE平均值减少近11%左右，而对于CRPS除了CMA中心无订正效果外，较其他三个模式平均值提高近15%左右。多模式集合BMA技术能预报降水全概率PDF曲线和大于某个降水量级的概率，同时能给出确定性降水预报，对于极端强降水(大暴雨—特大暴雨量级)，BMA 75~90百分位数预报效果较好，对于强降水(暴雨量级)，BMA 50~75百分位数预报效果较好，对于一般性降水(小雨—大雨量级)，BMA确定性预报结果或50百分位数预报效果较好。

农作物实景自动监测系统具有自动、非接触、非破坏性等优点，是传统农业气象观测的补充。开展图像质量控制是合理使用农作物实景自动监测系统资料的基础。利用郑州、泰安和固城三地的历史农作物实景图像资料，设计了基于颜色特征参数检测和基于暗通道先验直方图检测的图像数据质量控制方法。通过对2010—2012年三年夏玉米和冬小麦等不同天气条件下得到的农作物实景自动观测资料进行质量控制与应用效果检验。结果表明：两种质量控制方法均可判断出农作物实景自动监测系统中图像观测资料的异常数据；基于颜色特征参数检测方法可有效识别出像素缺失图像，准确率达100%；基于暗通道先验直方图检测方法能有效识别出污染图像，平均准确率为95.7%，平均召回率为87.5%。该质量控制方法可减小模型估算值与观测数据之间的误差，目前已应用于省级农业自动观测业务系统。

为更好了解2019年夏季（6—8月）我国主要气候异常特征及成因，利用气象要素站点资料和NCEP/NCAR再分析大气环流资料分析了2019年夏季降水、气温的时空分布和东亚大气环流特征，并初步诊断了长江中下游降水偏少的可能原因。结果显示，2019年夏季全国气温偏暖明显，降水总量接近常年，但旱涝分布有明显的空间差异，东部主要多雨区位于江南至华南及东北地区，云南和黄淮等地气象干旱长时间持续。东部季风区降水还呈现出明显的季节内变化，尤其是江南等地在夏季前期降水过程密集，涝灾严重，但后期急速减少，高温事件迅速爆发。华南前汛期和江南梅雨开始早结束晚。2019年夏季，欧亚中高纬度地区两槽一脊的环流形势非常明显。其中黄海至日本海持续维持的低槽造成夏季西太平洋副热带高压强度偏强，位置略偏西偏南。这一低槽也是长江中下游少雨和江南多雨的直接原因。其在夏季前期位置明显偏南，和副热带高压脊线南北位置的演变非常一致。但在夏季后期，随着这一低槽的减弱北移，副热带高压迅速北跳，也造成雨带从江南快速移动到北方地区。

2019年10月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈偶极型，中高纬地区西风带为4波型分布，西太平洋副热带高压呈东西向带状分布，较常年位置偏西偏强。全国平均降水量为36.6 mm，接近常年同期（35.8 mm）。全国平均气温为11.1℃，较常年同期（10.3℃）偏高0.8℃。10月我国有两次暴雨天气过程，一次是受台风米娜影响，一次是高空槽及低空切变线导致。10月共有4次冷空气活动，分别为2次寒潮天气过程和2次强冷空气过程。我国北部地区出现1次扬沙天气过程。2019年第19号台风米娜于10月1日20:30在浙江舟山普陀沿海登陆。

利用1960—2015年夏季（6—8月）NCEP 2.5°×2.5°全球逐日再分析资料，采用涡度源方程和Eliassen-Palm通量，对夏季沿亚洲副热带西风急流Rossby波活动的波源、能量传播及其与我国降水异常的关系进行了分析和研究。结果表明：夏季200 hPa大气准静止行星波产生的源地主要集中在地中海地区，亚洲副热带西风急流(ASWJ)中的准静止Rossby波在此激发并沿急流向东传播，东传过程中在急流轴南侧波流相互作用相对活跃。波作用通量的辐合辐散中心沿副热带西风急流交替分布，波流相互作用是ASWJ上西风强弱交替变化的动力机制。沿ASWJ交替分布的五个波作用通量辐合辐散关键区散度具有较强的关联性，表现为同一Rossby波列的不同部分，其中波源处Rossby波动能量的传播对其下游ASWJ的强弱影响最大，而急流关键区内纬向风的大小也与波作用通量散度场的强弱和分布密切相关。波源处以及位于我国青藏高原东部至黄土高原上空的波作用通量散度指数WFD-Ⅰ和WFC-Ⅱ与我国南、北方降水相关性较为显著，在WFD-Ⅰ为正异常年时，对应南方关键区降水偏多年份占比为62.5%，在WFD-Ⅰ为负异常年时，对应北方关键区降水偏多年份占比为80%；在WFC-Ⅱ为正异常年时，对应南方关键区降水偏少年份占比为66.7%，在WFC-Ⅱ为负异常年时，对应北方关键区降水偏少年份占比为81.8%。研究夏季波源处WFD-Ⅰ异常年导致我国降水异常的环流成因发现，WFD-Ⅰ为正异常年时，由上游波源地区激发的Rossby波向下游地区的能量频散偏强，位置偏南，波流相互作用导致我国南方上空高空急流加强，高低空辐散辐合配置加强，垂直上升运动增强，易造成我国南方地区降水异常偏多。WFD-Ⅰ为负异常年时， Rossby波能量的经向传播较强而纬向传播较弱，北方降水关键区受波通量辐散控制，高空西风急流加强，高低空辐散辐合配置和垂直上升运动增强，有利于我国北方地区降水的发展。

2015年8月23—24日期间台风天鹅引发华东中部沿海地区出现暴雨或大暴雨天气。基于欧洲中期天气预报中心的集合预报分析导致此次远距离暴雨预报不确定的关键原因，并利用集合敏感性分析方法研究影响此次暴雨过程的主要天气系统的敏感区域，此外对暴雨发生发展的热动力机制展开探讨，主要结论包括：集合预报对此次台风天鹅引起的远距离暴雨的可预报性明显偏低，仅在暴雨发生前24 h才做出较大调整。在不同起报时次下，当台风路径的系统性偏差最小时，台风降水集合预报也最接近实况，但是进一步的分析表明，台风路径误差与降水量级之间的对应关系并不确定。不同雨量成员组间中低层环流场的对比分析表明：高空槽的预报差异是集合预报不确定的主要原因，高空槽东移加深有利于增加暴雨区的斜压不稳定，也有利于增强对流层低层的水汽输送急流带。500 hPa高度场的敏感性分析表明无论是初始场还是预报场，暴雨区平均降雨量均与高空槽的东移和加深显著相关，且随着预报时次的临近，显著相关区域向低槽下游明显扩大。此外还发现高空槽的东移有利于增强（减弱）暴雨区左（右）侧低层冷空气的强度，使得台风右侧更多暖湿气流向暴雨区输送。

2017年7月的两个台风（1709号台风纳沙和1710号台风海棠）在近海发生罕见的近距离相互作用和环流合并，给登陆点的预报及二次登陆时的强度预报造成很大困难，包括ECMWF和NCEP等在内的大部分数值模式均未能较好地做出预报，但实际业务中的官方预报则较为准确。本文总结了实际业务中的预报经验，并对预报着眼点进行了分析归纳，主要包括：利用天气学模型、模式的偏差订正经验和集合预报结果等，分析模式对副热带高压等大尺度环流背景预报的合理性；通过分析双台风最靠近时刻的相对强度来确定主环流，从而判断两个台风的登陆时间差、各自的极值强度和陆上维持机制的差异；充分考虑登陆台湾的路径角度和过岛时间这两个影响因子，从而修订台风二次登陆时的强度。

利用四川省气象台站逐日降水、日照时数资料，NCEP/NCAR逐日及逐月再分析资料和NOAA提供的月平均海表温度资料，通过现代学统计方法研究了2017年秋季四川阴雨寡照的主要特征及其成因。结果表明：2017年9—10月四川秋绵雨天气特征明显，呈现出雨日偏多、日照偏少、阴雨寡照持续时间长等特点。9月对流层中层贝加尔湖至巴尔喀什湖地区上空为宽广倾斜的低压槽，有利于冷空气东移南下影响四川，同时西太平洋副热带高压偏强西伸，冷暖空气交汇于四川上空，形成持续性降水。10月对流层中层西太平洋副热带高压偏北偏西偏强和印缅槽加深共同作用，有利于来自孟加拉湾和西太平洋的水汽向四川输送，为四川带来持续性降水。进一步分析发现，9月Rossby波能量频散特征有利欧亚中高纬环流的持续和维持，能量频散是巴尔喀什湖至贝加尔湖地区上空低压槽稳定维持的重要原因。此外，9—10月赤道中东太平洋海温明显偏低，且不断加强发展，是西太平洋副热带高压偏强偏西偏北和印缅槽偏深的重要外强迫源。因此，由海温外强迫和Rossby波能量频散造成的大气环流异常，导致了9—10月四川秋雨期阴雨寡照天气的持续。

基于经过严格质量控制后的单站CAPPI格点数据，对相邻天气雷达观测重叠区域内等距离线上的回波强度一致性状况进行研究，根据雷达不同探测距离、不同海拔高度、不同降水强度等因素编制相邻雷达自动配对程序和等高面自动选择程序，建立了相邻天气雷达均一性算法。制定了适合我国天气雷达回波观测差异特征的均一性评估的3类标准（可信、可疑和疑误），并给出了评估标准的满足条件，从而建立了全国天气雷达均一性实时评估系统。从评估效果来看，均一性评估系统能够实时高效检测出全国不同波段、不同型号以及不同省份相邻雷达之间的回波一致性状况，并给出评估结果；对浙江、福建、广东3省雷达一次降水过程的均一性评估，发现参与评估的27部S波段雷达整体可信率为85.19%，可疑率为11.11%，疑误率为3.7%，成功检测出雷达回波强度偏低、波束阻挡以及电磁干扰等问题；对临沂站雷达回波均一性分析，评估系统能及时报警，检测出该站雷达回波位置指向存在偏差，天线方位顺时针偏移16.88°，缩短了故障发现时间。

通过厦门S波段双偏振天气雷达观测到的超级单体、普通降雹单体和非降雹单体三种不同强度的强对流个例，分析其在发展、成熟阶段出现的双偏振参数特征差异，包括差分反射率（ZDR）、差分相位差（KDP）、相关系数（CC）等，发现：ZDR柱和KDP柱是不同强度强对流云体内部普遍存在的动力特征；超级单体和普通降雹单体在近地层还有表征入流区的CC谷特征；此外在超级单体成熟阶段低层还出现了ZDR弧、KDP印，以及高层对应着大冰雹的CC低值区等特征。ZDR柱不仅可用于识别过冷水区还具有预测强对流云体未来发展趋势的能力，利用CC谷可识别强单体的入流区，KDP柱、KDP印及其空缺可识别强降水、大冰雹区等，因此双偏振参量特征识别在强对流短时临近预警预报、人工防雹方面都具有很强应用潜力。

中国自主研制的第二代极轨气象卫星的首颗业务星风云三号C星（FY-3C）于2013年9月23日发射升空。微波成像仪（MWRI）作为FY-3C上携带的重要微波载荷之一，能够实现对大气、海洋和陆地的全天时监测。其中，MWRI海上大气可降水量（TPW）产品在数值预报模式以及气候变化研究中具有很重要的应用价值，但是应用效果的好坏往往受产品精度的制约。使用长达4年的卫星观测资料，通过MWRI TPW业务产品和无线电探空及专用传感器微波成像仪(SSMIS) TPW业务产品的比较，对MWRI TPW产品（包括轨道产品、日产品和月产品）的质量进行检验。结果表明，轨道产品和地面实际观测的探空数据的平均相对误差在7%左右，均方根误差为2.6 mm；日产品和SSMIS日产品的均方根误差约为3 mm，和探空日产品的均方根误差小于2.1 mm；月产品和SSMIS月产品的均方根误差小于1.3 mm。表明FY-3C MWRI TPW业务产品长期以来一直稳定运行且精度较高，具备实际应用潜力。

当大气可降水量（precipitable water vapor，PWV）达到某一阈值时将出现降水，则该值称为PWV降水阈值(threshold of PWV,PWVt)，由此认为PWVt可以作为PWV与降水关系研究的纽带。为了能够较为准确地计算出PWVt，引入整层大气饱和可降水量（precipitable water vapor saturation, PWVsat）概念，并推导出多元大气条件下PWVsat计算公式，根据公式可知PWVsat是地面温度(ts)的函数，其表示整层大气在饱和状态下容纳的最大水汽量。大气必须达到一定层次的饱和才能成云致雨，因此推断ts也可能影响着PWVt。为了验证该推断的准确性，利用2015年5月至2016年10月辽宁地区36个观测站的PWV与ts进行研究，将筛选出1122个降水样本的PWVt与ts进行拟合，发现PWVt拟合公式与PWVsat推导公式较为一致，说明PWVt和PWVsat两者密切相关，同时给出36个站的拟合参数，从而建立PWV与降水的对应关系。统计检验表明，该方法在降水预报中的准确率、漏报率和空报率分别为93.69%、2.32%和3.99%，说明PWVt在降水预报方面具有一定的应用价值。最后在一次降水个例中应用，结果显示PWVt可以较好地预报降水，并发现PWV与PWVt的差值与降水量具有一定的对应关系。

2018年3月28—30日、6月20—26日和9月5—13日在江苏省盐城市射阳站开展了旋翼无人机大气边界层垂直结构观测试验，并与L波段雷达探空资料进行对比，验证无人机观测资料精度。结果表明无人机观测的温度、相对湿度、风向、风速廓线与探空观测资料具有较好的一致性。二者温度、相对湿度的相关系数均为0.98，温度绝对偏差为0.57℃，相对湿度绝对偏差为4.25%，风向相关系数为0.98，绝对偏差为11.5°，二者风速的相关系数为0.91，绝对偏差为1.88 m·s-1，且无人机探测的风速为对应高度上的瞬时风速，可以更好地反映出边界层内风速细节变化特征。试验期间，无人机观测到一次夏季浓雾过程边界层结构细致变化特征，其观测的雾的边界层结构特征和宏观特征与探空观测基本一致。验证结果表明无人机在边界层气象观测中具有很好的应用前景。

以“东方之星”翻沉事件为例，前期研判结合现场调查分析认为：2015年6月1日21：00—21：15，事发区域出现雷暴、大风、暴雨等灾害性天气，持续时间在30 min左右；此次灾害过程以风灾最为严重，呈现空间分布不连续、小尺度等特点。调查结果表明：事发区域沿江两岸风场同时存在垂直切变和水平切变，雷达监测显示，中气旋从长江西岸向东岸移动，具有涡旋特征。本次过程以风灾为主，受灾严重区域集中在事发点以北8 km范围内，距事发点4 km左右长江东岸的四台村受灾最为严重，该区域风切变强烈，有辐散迹象。受灾体主要为树木、作物、房屋、船只等，对树木造成的破坏最大，受灾点共计31处，占总调查点数的72.1%。事发区域近地面长江西岸树木折断或倒伏方向以东南向为主，长江东岸树木折断或倒伏方向以东向为主，倾倒方向具有明显的一致性，但长江两岸存在水平切变，风向偏转近90°。通过实际灾情结合力学模型的方式，探索风灾定量评估方法，以受灾严重的杨树为个例分析对象，采用抗倾覆力矩计算方法，估算致灾风速，结果显示，强风是造成此次事件的重要原因之一，致灾风速为28.7 m·s-1，达10级以上。

基于TIGGE资料中的ECMWF、UKMO、JMA、CMA四套模式的2016年6月1至7月31日逐日降水集合预报资料，结合清江流域10个国家基准站观测数据，建立了流域贝叶斯模型平均(BMA)概率预报模型，开展流域多模式集合BMA技术的概率预报试验与评估。结果表明，在清江流域多模式集合的BMA模型最佳滑动训练期长度为40 d，BMA模型预报比原始集合预报有更高预报技巧，比四个原始集合预报MAE平均值减少近11%左右，而对于CRPS除了CMA中心无订正效果外，较其他三个模式平均值提高近15%左右。多模式集合BMA技术能预报降水全概率PDF曲线和大于某个降水量级的概率，同时能给出确定性降水预报，对于极端强降水(大暴雨—特大暴雨量级)，BMA 75~90百分位数预报效果较好，对于强降水(暴雨量级)，BMA 50~75百分位数预报效果较好，对于一般性降水(小雨—大雨量级)，BMA确定性预报结果或50百分位数预报效果较好。

农作物实景自动监测系统具有自动、非接触、非破坏性等优点，是传统农业气象观测的补充。开展图像质量控制是合理使用农作物实景自动监测系统资料的基础。利用郑州、泰安和固城三地的历史农作物实景图像资料，设计了基于颜色特征参数检测和基于暗通道先验直方图检测的图像数据质量控制方法。通过对2010—2012年三年夏玉米和冬小麦等不同天气条件下得到的农作物实景自动观测资料进行质量控制与应用效果检验。结果表明：两种质量控制方法均可判断出农作物实景自动监测系统中图像观测资料的异常数据；基于颜色特征参数检测方法可有效识别出像素缺失图像，准确率达100%；基于暗通道先验直方图检测方法能有效识别出污染图像，平均准确率为95.7%，平均召回率为87.5%。该质量控制方法可减小模型估算值与观测数据之间的误差，目前已应用于省级农业自动观测业务系统。

为更好了解2019年夏季（6—8月）我国主要气候异常特征及成因，利用气象要素站点资料和NCEP/NCAR再分析大气环流资料分析了2019年夏季降水、气温的时空分布和东亚大气环流特征，并初步诊断了长江中下游降水偏少的可能原因。结果显示，2019年夏季全国气温偏暖明显，降水总量接近常年，但旱涝分布有明显的空间差异，东部主要多雨区位于江南至华南及东北地区，云南和黄淮等地气象干旱长时间持续。东部季风区降水还呈现出明显的季节内变化，尤其是江南等地在夏季前期降水过程密集，涝灾严重，但后期急速减少，高温事件迅速爆发。华南前汛期和江南梅雨开始早结束晚。2019年夏季，欧亚中高纬度地区两槽一脊的环流形势非常明显。其中黄海至日本海持续维持的低槽造成夏季西太平洋副热带高压强度偏强，位置略偏西偏南。这一低槽也是长江中下游少雨和江南多雨的直接原因。其在夏季前期位置明显偏南，和副热带高压脊线南北位置的演变非常一致。但在夏季后期，随着这一低槽的减弱北移，副热带高压迅速北跳，也造成雨带从江南快速移动到北方地区。

2019年10月大气环流主要特征如下：北半球极涡呈偶极型，中高纬地区西风带为4波型分布，西太平洋副热带高压呈东西向带状分布，较常年位置偏西偏强。全国平均降水量为36.6 mm，接近常年同期（35.8 mm）。全国平均气温为11.1℃，较常年同期（10.3℃）偏高0.8℃。10月我国有两次暴雨天气过程，一次是受台风米娜影响，一次是高空槽及低空切变线导致。10月共有4次冷空气活动，分别为2次寒潮天气过程和2次强冷空气过程。我国北部地区出现1次扬沙天气过程。2019年第19号台风米娜于10月1日20:30在浙江舟山普陀沿海登陆。