2019年6月4日夜间到5日白天，四川盆地东部出现一次西南低涡影响下的飑线过程，采用多源观测及欧洲中心再分析资料，分析此次飑线过程的特征及成因。结果表明：飑线形成前四川盆地中部已出现暴雨，该对流性暴雨在高空低槽和暖性西南低涡的环流背景下产生，相应的对流层大气湿层深厚且具有一定对流有效位能。飑线发生在冷空气翻越秦岭进入西南低涡后部的显著锋生过程中，在高空低槽、西南低涡及强冷锋的共同影响下，冷锋垂直环流与西南低涡垂直环流合并，锋区抬升机制显著增强，为飑线在重庆西部形成提供了有利的动力抬升条件。重庆西部的大气环境有利于飑线形成，具有较大的对流层中下层垂直减温率、对流有效位能及深层垂直风切变，且对流层中层干空气特征显著。雷达上表现为冷切变线形成的线状对流与西南低涡锋生区中的强降雨对流合并发展，在重庆西部形成“人字形”回波，回波后部边界层内由前期暴雨形成的冷区在冷锋南下和锋后干空气中的雨滴蒸发冷却作用下进一步降温形成冷池出流，利于飑线的形成；弓状飑线在形成之后维持了约1.5 h。冷锋后部强低空水平动能的向南及向下输送，以及地面冷暖空气间位温梯度的显著增强，均有利于地面大风的形成。

应用2015—2020年5—9月辽宁地区的雷达组合反射率拼图产品，在制定飑线识别标准的基础上，识别出36次飑线过程，在总结飑线时空分布等特征的基础上，得到了不同组织特征下的辽宁飑线环境特征条件。结果表明，辽宁西北部及赤峰市区至敖汉旗一带是影响辽宁地区飑线形成频率最大的区域，其次为渤海西部到渤海海峡海面，形成频率最小的区域为河北东部的唐山、秦皇岛沿山一线。绝大多数的飑线过程出现在6—8月，5月出现的最少。飑线主要形成于12—21时，而14—17时为出现飑线的集中时段。飑线的长度介于114~273 km，最大反射率为65 dBz，平均生命史为3.2 h，平均移动速度为59.4 km·h-1（16.5 m·s-1）。辽宁地区的飑线过程33.3%为断线型，19.4%为后部生成型，36.1%为碎块型，11.1%为层云嵌入型。主要组织形式是层状云尾随型（TS）、平行层状云型（PS）及层状云超前型（LS），LS出现次数较少。55.6%的飑线以反转断线形式消散，8.3%的以收缩线型消散,36.1%的以颠倒破碎面型形式消散。辽宁地区飑线形成环流形势中冷涡前部型最常见，其次为低槽前部型;比较特有的飑线形成环流形势为冷涡后部型，占比为16.7%。每个环流型的对流有效位能和下沉对流有效位能都呈“双1000”的特征，不同的环流型在水汽、层结不稳定、垂直风切变等物理量的特征都各有不同。

基于《中国气象灾害大典》广东卷（1959—2000年）、广东省防灾减灾年鉴（2002—2022年）和近年来广东龙卷现场灾调记录等历史数据、常规观测、ERA5高分辨率再分析资料以及广东多普勒天气雷达（2006—2022年）等资料，分析1961—2022年广东龙卷的时空分布、天气背景和2006以来的龙卷对流风暴形态等气候统计特征。结果表明：近62年广东共有225个龙卷记录。其中，在多源观测资料较齐备的2006年以来，龙卷年均发生约6个，近50%发生在热带气旋影响天气背景下， 40%为西风带系统龙卷，还有约10%为热带扰动龙卷，但龙卷数量逐年波动很大，最高达17个（2008年），部分年份仅1个或无记录。广东龙卷主要发生在4—9月，4—6月主要为西风带系统龙卷，7—9月主要为热带气旋和热带扰动龙卷；约85%的龙卷发生于06—20时，14—18时为最高发时段（占比近40%）。龙卷最频发于珠三角、雷州半岛和潮汕平原一带，北部山区极少。其中，佛山、湛江和广州是广东龙卷最高发的3个城市。广东产生龙卷的对流形态中，约54%带状对流系统，为热带气旋和热带扰动龙卷母体风暴，其风暴结构呈现出低质心的特点；约36%多单体风暴系统，多数为西风带龙卷母体风暴；与美国龙卷易产生于孤立单体和准线状对流系统不同，广东产生龙卷的孤立对流单体和准线性对流系统相对频率很低，均仅约为5%，主要为西风带龙卷母体风暴，其风暴结构往往呈现出高质心的特点。超过90%的龙卷中尺度母体风暴具有低层中气旋，但仅约47％伴随低层龙卷涡旋特征（TVS）。强龙卷通常伴随着旋转速度超过20 m·s-1的低层中气旋、超过40 m·s-1的TVS速度差。

利用常规气象观测资料、区域自动气象站加密观测资料和GFS 0.25°×0.25°逐6 h的分析场数据以及多普勒雷达、FY-4卫星等资料，对2020年4月12日华北冷涡后部中低层一致西北气流背景下，在华东地区出现的大范围对流大风天气进行了诊断分析。结果表明，12日上午冷空气大风南下之后，下午华东处于中层冷平流、低层暖平流的有利热力背景条件下，在850 hPa与500 hPa温差大值区内，由山东、江苏交界一带的干线触发了对流；对流系统在东移南压过程中因水汽条件转好、中层风速增强、阵风锋的合并及杭州湾特殊海陆分布等有利条件下明显加强，使得江苏、安徽东南部、浙江北部等地在冷空气大风之后再次出现了大范围对流大风天气，并在舟山群岛附近出现13级极端大风；其灾害性大风出现在对流系统回波缺口处及其东北侧回波附近，由后侧入流急流及风暴内强烈的下沉辐散、光滑下垫面、快速移动的对流系统以及系统内小尺度下击暴流叠加造成。

基于CMA台风最佳路径和ECMWF细网格确定性数值模式资料，计算西北太平洋和南海台风生成期间16种环境因子的值，选出7个显著性因子，采用双重检验逐步回归方法建立台风生成预报方程。独立样本检验结果表明，利用回归方法预报的风速值作为台风生成判据，较直接使用模式预报的风速和气压作为台风生成判据的击中率更高。双重检验逐步回归的台风生成预报方法在2022年的台风预报业务中进行了试用，对2203号台风暹芭的生成预报检验结果显示，回归方法表现较好，可为预报员判别台风是否生成及生成时间提供参考。

利用西南地区东部台站观测和ERA5再分析等资料，分析该地区冬季气温前后冬反位相异常转折（以下简称异常转折）特征及其成因。结果表明：该地区冬季气温在2000年以后易出现前冷后暖（P1型）的异常转折变化，而前暖后冷（P2型）则在20世纪70年代出现最多。冬季气温发生异常转折时，500 hPa位势高度场上反映出青藏高原高度场是最为关键的环流系统，甚至超过了乌拉尔山阻塞高压的影响。200 hPa风场上，西风急流等系统通过影响东亚冬季风进而影响冬季气温季节内变化。海平面气压场上，当蒙古高压在冬季呈显著前强后弱异常变化时，冬季气温易出现P1型异常转折，反之易出现P2型异常转折。冬季气温季节内发生异常转折时，北大西洋、赤道中东太平洋和赤道印度洋海温均表现出较为明显异常信号；当前期夏、秋季这三个海域海温异常偏高时，冬季气温易出现P1型异常转折，反之则易出现P2型异常转折，夏、秋季异常海温可作为预测前兆信号。

基于地基毫米波云雷达与FY-4A卫星对云顶同步观测的特点，分析云雷达垂直顶空观测的云顶高度与FY-4A卫星AGRI载荷通道数据之间关系，提出了地基云雷达与FY-4A卫星云顶高度联合反演方法，实现云雷达安装点周边区域卫星云顶高度的融合反演，并对反演结果进行验证分析。结果表明，AGRI载荷的第11~14通道值与云雷达观测云顶高度呈线性相关，且卫星通道值与云雷达观测云顶高度比值呈现冬季最小、春秋季次之、夏季最大的季节性变化特点；星地融合反演云顶高度与云雷达观测云顶高度相关系数0.84，融合后比融合前均方根误差减小了0.7 km，提高了卫星云顶高度的反演精度。

基于重庆市2011—2021年2066个加密观测自动气象站小时雨量和暴雨灾情数据，利用暴雨过程滑动抽样和百分位法确定区县暴雨预警信号发布标准及全市暴雨灾害风险预警等级标准，为重庆地方部门启动暴雨应急响应提供参考。结果表明：重庆设气象主管机构的34个区县累计发生5363次暴雨过程，平均每个区县每年出现14.3次，选取1、3、12 h作为暴雨过程预警信号发布参考历时；各历时雨量升序排列后按照30%~50%、70%~80%、90%~95%、99%~99.9%百分位区间取整，得到暴雨蓝、黄、橙、红预警等级阈值分别是：1 h-30-50-70-100 mm，3 h-50-70-100-150 mm，12 h-70-100-150-250 mm；区县不同预警信号的致灾概率随信号增强、历时增加而增大，综合各历时最高预警等级和最大致灾概率，各区县平均每年发布暴雨蓝、黄、橙、红预警5.4、4.0、1.3、0.18次，致灾概率分别是30%、60%、85%、95%；全市累计出现114次区域暴雨过程，根据暴雨过程可能受灾区县个数发布暴雨灾害风险预警等级，平均每年发布Ⅳ级5.3次、Ⅲ级3.1次、Ⅱ级1.6次、Ⅰ级0.1次，与区县预警信号发布频次基本一致，符合预警发布规律。

基于2016—2020年天津市中暑门诊和住院就诊数据，利用广义相加模型和分布滞后非线性模型对气象要素与中暑就诊率的关系进行了分析，引入人体热量平衡模型和热舒适评价指标（PMV），建立了本地化中暑气象风险预警指标。结果表明：天津地区中暑门诊人数和住院人数集中在每年6月下旬到8月上旬，5年中84%的中暑高发事件集中在6次连续过程中，其发生与当日和前一日气象条件相关性最高，当最高气温大于35℃时，中暑人数明显增多。男性比女性更易中暑，老人就诊率显著高于一般人群。中暑就诊率与平均气温、最高气温、相对湿度、太阳辐射强度呈正相关，与平均气温相关性最强，与风速呈负相关。引入人体热量平衡模型，显示PMV与中暑就诊率的相关性高于任何单一气象要素，PMV在评价中暑气象风险方面具备明显优势。并且，以PMV为关键指标形成预报方程。

利用国家气象信息中心整编发布的中国台站观测资料和全球大气再分析资料，分析了2023/2024年冬季我国气候异常特征和可能成因。2023/2024年冬季，全国平均气温较常年同期偏高0.3℃，气温冷暖起伏大，总体呈现“前冬暖、后冬冷”的季节内变化特征。全国平均降水量较常年同期偏多19.8%，中东部大部地区降水偏多。东亚冬季风和西伯利亚高压强度接近常年，东亚槽偏弱。欧亚中高纬500 hPa位势高度场呈西低东高的分布形势，并具有显著的阶段性变化特征，2023年12月和2024年1月以纬向环流为主，2月转为异常经向型环流，有利于中高纬冷空气南下入侵我国。受赤道中东太平洋厄尔尼诺、热带印度洋和大西洋海温异常偏暖以及北太平洋年代际涛动负位相等因子的协同影响，冬季西太平洋副热带高压偏强、偏西，菲律宾及南海上空异常反气旋阶段性活跃，欧亚对流层高层出现沿西风急流传播的波列，有利于热带水汽向我国中东部输送，配合中高纬冷空气南下，导致该地区发生多次大范围雨雪冰冻天气过程。

2024年4月北半球极涡呈单极偏心型分布，中心位于新西伯利亚群岛西北洋面，强度偏强；中高纬环流呈四波型，我国基本为正距平，西太平洋副热带高压强度较常年偏强，位置偏北。全国平均气温为13.2℃，较常年同期（11.5℃）偏高1.7℃；全国平均降水量为71.9 mm，较常年同期（43.6 mm）偏多65%，平均气温和降水量均为1961年以来历史同期第一。月内仅出现1次主要冷空气过程；10次强对流和7次大范围降水过程，均主要集中在南方且较常年偏多；6次沙尘过程影响北方地区，西南地区干旱阶段性发展。

2019年6月4日夜间到5日白天，四川盆地东部出现一次西南低涡影响下的飑线过程，采用多源观测及欧洲中心再分析资料，分析此次飑线过程的特征及成因。结果表明：飑线形成前四川盆地中部已出现暴雨，该对流性暴雨在高空低槽和暖性西南低涡的环流背景下产生，相应的对流层大气湿层深厚且具有一定对流有效位能。飑线发生在冷空气翻越秦岭进入西南低涡后部的显著锋生过程中，在高空低槽、西南低涡及强冷锋的共同影响下，冷锋垂直环流与西南低涡垂直环流合并，锋区抬升机制显著增强，为飑线在重庆西部形成提供了有利的动力抬升条件。重庆西部的大气环境有利于飑线形成，具有较大的对流层中下层垂直减温率、对流有效位能及深层垂直风切变，且对流层中层干空气特征显著。雷达上表现为冷切变线形成的线状对流与西南低涡锋生区中的强降雨对流合并发展，在重庆西部形成“人字形”回波，回波后部边界层内由前期暴雨形成的冷区在冷锋南下和锋后干空气中的雨滴蒸发冷却作用下进一步降温形成冷池出流，利于飑线的形成；弓状飑线在形成之后维持了约1.5 h。冷锋后部强低空水平动能的向南及向下输送，以及地面冷暖空气间位温梯度的显著增强，均有利于地面大风的形成。

应用2015—2020年5—9月辽宁地区的雷达组合反射率拼图产品，在制定飑线识别标准的基础上，识别出36次飑线过程，在总结飑线时空分布等特征的基础上，得到了不同组织特征下的辽宁飑线环境特征条件。结果表明，辽宁西北部及赤峰市区至敖汉旗一带是影响辽宁地区飑线形成频率最大的区域，其次为渤海西部到渤海海峡海面，形成频率最小的区域为河北东部的唐山、秦皇岛沿山一线。绝大多数的飑线过程出现在6—8月，5月出现的最少。飑线主要形成于12—21时，而14—17时为出现飑线的集中时段。飑线的长度介于114~273 km，最大反射率为65 dBz，平均生命史为3.2 h，平均移动速度为59.4 km·h-1（16.5 m·s-1）。辽宁地区的飑线过程33.3%为断线型，19.4%为后部生成型，36.1%为碎块型，11.1%为层云嵌入型。主要组织形式是层状云尾随型（TS）、平行层状云型（PS）及层状云超前型（LS），LS出现次数较少。55.6%的飑线以反转断线形式消散，8.3%的以收缩线型消散,36.1%的以颠倒破碎面型形式消散。辽宁地区飑线形成环流形势中冷涡前部型最常见，其次为低槽前部型;比较特有的飑线形成环流形势为冷涡后部型，占比为16.7%。每个环流型的对流有效位能和下沉对流有效位能都呈“双1000”的特征，不同的环流型在水汽、层结不稳定、垂直风切变等物理量的特征都各有不同。

基于《中国气象灾害大典》广东卷（1959—2000年）、广东省防灾减灾年鉴（2002—2022年）和近年来广东龙卷现场灾调记录等历史数据、常规观测、ERA5高分辨率再分析资料以及广东多普勒天气雷达（2006—2022年）等资料，分析1961—2022年广东龙卷的时空分布、天气背景和2006以来的龙卷对流风暴形态等气候统计特征。结果表明：近62年广东共有225个龙卷记录。其中，在多源观测资料较齐备的2006年以来，龙卷年均发生约6个，近50%发生在热带气旋影响天气背景下， 40%为西风带系统龙卷，还有约10%为热带扰动龙卷，但龙卷数量逐年波动很大，最高达17个（2008年），部分年份仅1个或无记录。广东龙卷主要发生在4—9月，4—6月主要为西风带系统龙卷，7—9月主要为热带气旋和热带扰动龙卷；约85%的龙卷发生于06—20时，14—18时为最高发时段（占比近40%）。龙卷最频发于珠三角、雷州半岛和潮汕平原一带，北部山区极少。其中，佛山、湛江和广州是广东龙卷最高发的3个城市。广东产生龙卷的对流形态中，约54%带状对流系统，为热带气旋和热带扰动龙卷母体风暴，其风暴结构呈现出低质心的特点；约36%多单体风暴系统，多数为西风带龙卷母体风暴；与美国龙卷易产生于孤立单体和准线状对流系统不同，广东产生龙卷的孤立对流单体和准线性对流系统相对频率很低，均仅约为5%，主要为西风带龙卷母体风暴，其风暴结构往往呈现出高质心的特点。超过90%的龙卷中尺度母体风暴具有低层中气旋，但仅约47％伴随低层龙卷涡旋特征（TVS）。强龙卷通常伴随着旋转速度超过20 m·s-1的低层中气旋、超过40 m·s-1的TVS速度差。

利用常规气象观测资料、区域自动气象站加密观测资料和GFS 0.25°×0.25°逐6 h的分析场数据以及多普勒雷达、FY-4卫星等资料，对2020年4月12日华北冷涡后部中低层一致西北气流背景下，在华东地区出现的大范围对流大风天气进行了诊断分析。结果表明，12日上午冷空气大风南下之后，下午华东处于中层冷平流、低层暖平流的有利热力背景条件下，在850 hPa与500 hPa温差大值区内，由山东、江苏交界一带的干线触发了对流；对流系统在东移南压过程中因水汽条件转好、中层风速增强、阵风锋的合并及杭州湾特殊海陆分布等有利条件下明显加强，使得江苏、安徽东南部、浙江北部等地在冷空气大风之后再次出现了大范围对流大风天气，并在舟山群岛附近出现13级极端大风；其灾害性大风出现在对流系统回波缺口处及其东北侧回波附近，由后侧入流急流及风暴内强烈的下沉辐散、光滑下垫面、快速移动的对流系统以及系统内小尺度下击暴流叠加造成。

基于CMA台风最佳路径和ECMWF细网格确定性数值模式资料，计算西北太平洋和南海台风生成期间16种环境因子的值，选出7个显著性因子，采用双重检验逐步回归方法建立台风生成预报方程。独立样本检验结果表明，利用回归方法预报的风速值作为台风生成判据，较直接使用模式预报的风速和气压作为台风生成判据的击中率更高。双重检验逐步回归的台风生成预报方法在2022年的台风预报业务中进行了试用，对2203号台风暹芭的生成预报检验结果显示，回归方法表现较好，可为预报员判别台风是否生成及生成时间提供参考。

利用西南地区东部台站观测和ERA5再分析等资料，分析该地区冬季气温前后冬反位相异常转折（以下简称异常转折）特征及其成因。结果表明：该地区冬季气温在2000年以后易出现前冷后暖（P1型）的异常转折变化，而前暖后冷（P2型）则在20世纪70年代出现最多。冬季气温发生异常转折时，500 hPa位势高度场上反映出青藏高原高度场是最为关键的环流系统，甚至超过了乌拉尔山阻塞高压的影响。200 hPa风场上，西风急流等系统通过影响东亚冬季风进而影响冬季气温季节内变化。海平面气压场上，当蒙古高压在冬季呈显著前强后弱异常变化时，冬季气温易出现P1型异常转折，反之易出现P2型异常转折。冬季气温季节内发生异常转折时，北大西洋、赤道中东太平洋和赤道印度洋海温均表现出较为明显异常信号；当前期夏、秋季这三个海域海温异常偏高时，冬季气温易出现P1型异常转折，反之则易出现P2型异常转折，夏、秋季异常海温可作为预测前兆信号。

基于地基毫米波云雷达与FY-4A卫星对云顶同步观测的特点，分析云雷达垂直顶空观测的云顶高度与FY-4A卫星AGRI载荷通道数据之间关系，提出了地基云雷达与FY-4A卫星云顶高度联合反演方法，实现云雷达安装点周边区域卫星云顶高度的融合反演，并对反演结果进行验证分析。结果表明，AGRI载荷的第11~14通道值与云雷达观测云顶高度呈线性相关，且卫星通道值与云雷达观测云顶高度比值呈现冬季最小、春秋季次之、夏季最大的季节性变化特点；星地融合反演云顶高度与云雷达观测云顶高度相关系数0.84，融合后比融合前均方根误差减小了0.7 km，提高了卫星云顶高度的反演精度。

基于重庆市2011—2021年2066个加密观测自动气象站小时雨量和暴雨灾情数据，利用暴雨过程滑动抽样和百分位法确定区县暴雨预警信号发布标准及全市暴雨灾害风险预警等级标准，为重庆地方部门启动暴雨应急响应提供参考。结果表明：重庆设气象主管机构的34个区县累计发生5363次暴雨过程，平均每个区县每年出现14.3次，选取1、3、12 h作为暴雨过程预警信号发布参考历时；各历时雨量升序排列后按照30%~50%、70%~80%、90%~95%、99%~99.9%百分位区间取整，得到暴雨蓝、黄、橙、红预警等级阈值分别是：1 h-30-50-70-100 mm，3 h-50-70-100-150 mm，12 h-70-100-150-250 mm；区县不同预警信号的致灾概率随信号增强、历时增加而增大，综合各历时最高预警等级和最大致灾概率，各区县平均每年发布暴雨蓝、黄、橙、红预警5.4、4.0、1.3、0.18次，致灾概率分别是30%、60%、85%、95%；全市累计出现114次区域暴雨过程，根据暴雨过程可能受灾区县个数发布暴雨灾害风险预警等级，平均每年发布Ⅳ级5.3次、Ⅲ级3.1次、Ⅱ级1.6次、Ⅰ级0.1次，与区县预警信号发布频次基本一致，符合预警发布规律。

基于2016—2020年天津市中暑门诊和住院就诊数据，利用广义相加模型和分布滞后非线性模型对气象要素与中暑就诊率的关系进行了分析，引入人体热量平衡模型和热舒适评价指标（PMV），建立了本地化中暑气象风险预警指标。结果表明：天津地区中暑门诊人数和住院人数集中在每年6月下旬到8月上旬，5年中84%的中暑高发事件集中在6次连续过程中，其发生与当日和前一日气象条件相关性最高，当最高气温大于35℃时，中暑人数明显增多。男性比女性更易中暑，老人就诊率显著高于一般人群。中暑就诊率与平均气温、最高气温、相对湿度、太阳辐射强度呈正相关，与平均气温相关性最强，与风速呈负相关。引入人体热量平衡模型，显示PMV与中暑就诊率的相关性高于任何单一气象要素，PMV在评价中暑气象风险方面具备明显优势。并且，以PMV为关键指标形成预报方程。

利用国家气象信息中心整编发布的中国台站观测资料和全球大气再分析资料，分析了2023/2024年冬季我国气候异常特征和可能成因。2023/2024年冬季，全国平均气温较常年同期偏高0.3℃，气温冷暖起伏大，总体呈现“前冬暖、后冬冷”的季节内变化特征。全国平均降水量较常年同期偏多19.8%，中东部大部地区降水偏多。东亚冬季风和西伯利亚高压强度接近常年，东亚槽偏弱。欧亚中高纬500 hPa位势高度场呈西低东高的分布形势，并具有显著的阶段性变化特征，2023年12月和2024年1月以纬向环流为主，2月转为异常经向型环流，有利于中高纬冷空气南下入侵我国。受赤道中东太平洋厄尔尼诺、热带印度洋和大西洋海温异常偏暖以及北太平洋年代际涛动负位相等因子的协同影响，冬季西太平洋副热带高压偏强、偏西，菲律宾及南海上空异常反气旋阶段性活跃，欧亚对流层高层出现沿西风急流传播的波列，有利于热带水汽向我国中东部输送，配合中高纬冷空气南下，导致该地区发生多次大范围雨雪冰冻天气过程。

2024年4月北半球极涡呈单极偏心型分布，中心位于新西伯利亚群岛西北洋面，强度偏强；中高纬环流呈四波型，我国基本为正距平，西太平洋副热带高压强度较常年偏强，位置偏北。全国平均气温为13.2℃，较常年同期（11.5℃）偏高1.7℃；全国平均降水量为71.9 mm，较常年同期（43.6 mm）偏多65%，平均气温和降水量均为1961年以来历史同期第一。月内仅出现1次主要冷空气过程；10次强对流和7次大范围降水过程，均主要集中在南方且较常年偏多；6次沙尘过程影响北方地区，西南地区干旱阶段性发展。