一、概況

該重點學科有四川省唯一的大氣科學碩士學位授權點，四川省唯一的大氣科學類省級重點實驗室“高原大氣與環境四川省重點實驗室”，與中國科學院聯合培養博士研究生。

設有氣象災害與防災減災、氣候與氣候變化和氣象應用與服務等研究方向，緊密圍繞天氣預報、氣候變化及公共氣象服務業務開展研究，為提高我國重大災害性天氣、氣候及生態環境變化的模擬和預測能力做出了重要貢獻。首次揭示了青藏高原低渦具有渦眼、暖心結構的次天氣尺度特征；GPS水汽監測技術及氣象業務化應用研究取得了突破性成果；建立強對流天氣及短臨預報業務系統，在相關省市氣象局推廣應用；參與了所有關于青藏高原的大型國內和國際合作試驗；在高原地氣耦合系統變化及其氣候效應方面開展了深入研究；首次提出了“植被生態系統與氣候變化相互作用的概念模型”；為西昌衛星中心航天發射、電網安全運行、氣候變化評估等國家需求提供了技術支撐。這些研究成果多次獲得省部級科技進步獎。

二、主要學科方向及其學術隊伍

學科已具有一支知識結構和年齡結構合理、學術水平高的教學科研隊伍，其中享受國務院政府特殊津貼專家2人，四川省學術和技術帶頭人1人，四川省學術和技術帶頭人后備人選5人，四川省具有突出貢獻的優秀專家2人，中科院大氣所博導2人，教授13人。

長期以來一直圍繞青藏高原以及周邊地區（西南地區）持續開展了相關領域的研究（如高原天氣，高原氣候，高原低渦，高原積雪，區域生態環境等方面），形成了在國內具有特色和區域影響地位的三個穩定的研究方向，即：氣象災害與防災減災方向，氣候與氣候變化方向和氣象應用與服務方向。圍繞著三個方向在天氣動力學、東亞季風系統、氣候數值模擬、氣候診斷分析等領域開展了持續研究，取得了突出的科研成果，已對我國氣象業務預報、氣候變化研究、現代氣象服務等方面產生了深遠影響。

主要圍繞青藏高原及其周邊地區開展大氣科學相關領域的研究，下設“氣象災害與防災減災”、“氣候與氣候變化”、“氣象應用與服務”三個研究室。學科在天氣預報理論與方法、青藏高原氣象學、季風氣象學、高原氣候變化與模擬、遙感方法與技術等方面開展深入研究，尤其是青藏高原及氣候效應研究在國內處于領先水平。

（1）高原低渦（西南渦）是我國西南地區夏季降水最重要的影響系統，其東移還會引發長江流域的雷暴、暴雨等災害性天氣過程。李國平教授科研團隊依托承擔的國家公益性行業（氣象站）專項（GYHY201206042）和國家973項目“我國持續性重大天氣異常形成機理與預測理論和方法研究”子課題，綜合應用多源資料，采用濾波分析方法、降尺度方法、中尺度天氣動力診斷新方法以及高分辨率中尺度數值模擬和敏感性試驗，研究西南渦中尺度特征和復雜地形下暴雨發生發展特點，揭示了高原地形、加熱、水汽和邊界層在不同階段對西南渦中尺度結構的影響。應用傾斜渦度、中尺度位渦、中尺度波動指數和波流相互作用通量等診斷量，揭示西南渦及其暴雨與中尺度對流活動、天氣系統和環流背景場的關系，重點是高原主體的高原低渦與西南渦的耦合作用以及這兩類具有高原屬性低渦的對比分析，為下一步探尋適用于西南渦及暴雨中尺度分析的診斷量及預報技術提供了重要的基礎。中國科學院黃榮輝院士評價學院相關成果“將有助于對青藏高原天氣氣候變化機理研究的深入”。

（2）青藏高原地形地貌復雜，其短時和臨近預報具有很大的不確定性。學科肖天貴教授科研團隊系統研究了有關西藏地區短臨預報環流背景、主要影響系統、預報概念模型、基本預報方法等內容，設計研制了《西藏強對流天氣短臨預報預警系統》應用系統，可供業務化穩定運行，接口開放，易于二次開發，已在西藏地區多個氣象局業務使用；首次通過VB技術有機集成MICAPS工作平臺和SWAN系統平臺并利用多種應用預報模型構建的西藏地區強對流天氣短臨預報預警系統，系統中包括三維對流云模式、對流云系天氣學模式、V-3 預報模型、螺旋度診斷、位渦診斷等預報診斷模型也是首次在短臨預報預警系統中的應用，加之西藏地形沙盤模型的制作應用，對考慮高原復雜地形地貌條件下的西藏強對流天氣的短臨預報預警，顯示出預報模型、預報實踐的創新性和先進性。該研究以項目研究為核心，形成了具有理論和應用技術實踐的系統成果。2013年5月獲得了西藏自治區科學技術獎三等獎。

（3）水汽不僅影響大氣的垂直分布，而且是降水短臨預報的一個關鍵因素。GPS水汽遙感具有精度高、穩定性好、易維護等特點。李國平教授團隊在西南地區首次進行GPS遙感水汽試驗，開展GPS水汽資料用于氣象業務的系統性研究，獲得了四川省2010年科技進步二等獎，出版了國內首部《地基GPS氣象學》專著，GPS水汽遙感觀測已在西南區域5省市氣象部門布網。

團隊在實現地基GPS監測網數據傳輸及本地解算自動化，以及進一步提高GPS反演大氣水汽總量（GPS-PWV）精度和連續性的基礎上，建立GPS反演水汽的高精度本地化模型，發展GPS大氣水汽總量的自動化反演系統；開展GPS-PWV應用于災害性天氣分析預報的深入研究，總結GPS-PWV與其它氣象要素的關系以及在不同天氣過程中的演變特征；提出可用于典型災害性天氣短臨預報的應用流程和指標；建立基于MICAPS3平臺的GPS水汽產品時空顯示及綜合分析系統，進行GPS-PWV用于災害性天氣短臨預報的業務試驗，項目成果已在西南地區氣象業務部門推廣應用，為我國西南地區災害性天氣短臨預報提供了重要的技術支撐。

（4）高原動力熱力作用對亞洲天氣氣候有著重要的影響。冬季，高原動力阻擋作用改變了緯向西風氣流；夏季，高原熱力作用和海陸熱力差異共同驅動亞洲季風。學科參與了幾乎所有青藏高原的大型國內和國際合作試驗；首次開展各季節高原地表粗糙度參數化，系統分析高原動量和熱量輸送特征，為大氣模式的發展及其在高原地區的適用性提供了基礎保障。中國科學院吳國雄院士認為團隊“在青藏高原總體輸送系數和地面通量研究方面取得了具有創新意義、在國內外同類研究中居于先進水平的最新研究成果”。

（5）青藏高原是生態系統響應氣候變化的敏感區。學科范廣洲教授團隊在國家自然科學基金等項目的支持下，系統研究了青藏高原植被變化的特征及其與氣候變化的關系，探討了高原植被變化對我國氣候形成和演變的可能影響及其機理，形成了具有特色研究成果，得到了國內外相關專家的認可，已在重要學術期刊上發表論文20余篇。相關研究成果對于了解全球氣候變暖背景下，青藏高原地區植被的演變，以及高原植被演變對我國區域氣候的可能影響及其機理有著重要的現實意義，高原植被前期變化對后期氣候的影響，可應用于我國短期氣候預測中，有較好的應用前景。

主要成果包括：青藏高原植被存在明顯的年際變化，近20年來高原植被主要呈現逐漸好轉的特征，特別高原西部、北部和中南部地區植被增加明顯。從各季節植被的年際變化來看，春季植被增加最為顯著。高原植被的演變主要受高原氣溫因素的影響，一般溫度越高，植被生長越好；而受降水的影響相對較小。青藏高原前期（冬季、春季）植被變化，對高原地區、西南地區、我國東部季風區等后期（春季、夏季）的氣溫降水有較為明顯的影響。高原前期植被與高原后期降水、氣溫主要成正相關關系；與西南地區地區后期降水和氣溫也有較好的關系。高原前期植被高低，能夠明顯的影響我國后期降水的分布特征。一般而言，高原前期植被與我國后期降水的相關系數從南向北成“＋－＋－”的分布形式。高原植被主要是通過改變高原地區地表熱源，改變高原地區陸氣相互作用過程，導致我國夏季風系統和大氣環流變化，從而影響區域氣候。