台风背景下的海气通量观测是国际前沿的科学问题。热带所海洋气象科室基于中国气象局南海（博贺）海洋气象科学试验基地的海洋气象观测平台资料，在前期分析台风背景下动量通量特征（Bi et al. 2015，Zhao et al., 2015）的基础上，Huang et al. （2022）用海洋气象观测平台的资料分析了台风背景下热量通量的特征。

该研究通过对历史台风路径和臭氧观测站网数据分析，发现台风路径经由西太平洋低纬地区北上跨越台湾海峡的类型极易导致长三角和珠三角区域臭氧污染，且呈现出“长三角先污染，珠三角后污染”的特征。研究结合气象-生物源-化学数值模式的耦合模拟，发现台风外围高温和强辐射等条件显著加剧了华南森林挥发性有机物（BVOC）的排放，可通过与人为源的相互作用增强珠三角和长三角城市群的臭氧污染；而随着台风的发展和登陆，两大城市群间的臭氧及其前体物存在显著的上下游输送关系。

西太副高是决定东亚夏季副热带雨带和西北太平洋台风路径的关键环流系统。1970年代末东亚夏季雨带的年代际转型在很大程度上受到了西太副高的影响。在人为温室气体排放的强迫下，全球气温在升高的同时大尺度大气环流也正在发生微妙的变化。然而目前尚不清楚全球变暖如何影响西太副高的强度。针对全球变暖对西太副高的影响，我所季风团队与中国科学院大气物理研究展开了合作研究。

西北太平洋副热带高压（西太副高）是影响东亚夏季气候变率的关键环流系统。关于西太副高年际变率的机制，最近十余年来涌现出了大量研究，取得了丰硕的研究进展。通过梳理最近十年来的众多文献，中国气象局广州热带海洋气象研究所的何超博士与中国科学院大气物理研究所的周天军和吴波博士归纳出了影响夏季西太副高年际变率的五个关键海区，分别是：赤道中太平洋、热带印度洋、海洋大陆附近海区、副热带西北太平洋和热带大西洋。在《气象学报》（英文版：Journal of Meteorological Research）发表了综述文章，详细地阐述了五个关键海区影响西太副高年际变率的机制。

海温异常是导致东亚夏季气候年际变率的重要因子，也是东亚夏季降水异常的重要预报因子；但目前仍不清楚东亚夏季降水年际变率的方差有多大比例是海温强迫的结果。热带印度洋和热带太平洋都是影响东亚夏季气候的关键海区，然而这两个海区对东亚夏季气候变率的相对重要性尚存争议。针对这两个问题，我所季风团队与中国科学院大气物理研究所开展了合作研究。

西北太平洋副热带高压（简称“西太副高”）是影响东亚夏季气候的主要环流系统。西太副高存在显著的年际变率，受多个海区的异常海温(SSTA)的调控。此前研究表明，夏季热带印度洋的暖SSTA、海洋大陆的暖SSTA以及赤道中太平洋的冷SSTA都有利于西太副高偏强。那么，在年际变化上西太副高变化与这些关键区海温的联系是稳定不变的吗？针对这一问题，我所何超博士与中国科学院大气物理研究所的周天军研究员展开了合作研究。

利用中国气象局广州热带海洋气象研究所茂名博贺海洋气象观测基地和海洋气象观测平台的海雾观测资料，进行了华南沿海海雾边界层、湍流特征和形成机制的分析和研究，分析了两类主要海雾（冷平流雾和暖平流雾）的形成机制。 其中，冷平流雾为自下而上的发展方式，暖平流雾为自上而下的发展方式。 冷平流雾发生发展的主要过程：(1) 低层稳定层结；(2) 云量稀少，贴海面冷湿平流导致海面首先成雾；(3) 雾顶辐射冷却主导海雾的发生发展。 暖平流雾发生发展的主要过程：(1) 低层稳定层结；(2) 先有层积云或层云形成，层云下降成雾；(3) 暖湿平流输送主导海雾的发生发展。 冷平流雾海面上主要是热力湍流；暖平流雾则主要为机械湍流。两种海雾的动量通量都很小；热量通量则有明显的差异：冷平流雾的感热通量和潜热通量的平均值是向上的，而暖平流雾中两者的平均值是向下的。另外，低层垂直平流的输送对两种海雾都很重要，尤其是对于暖平流雾。

基于中国气象局广州热带海洋气象研究所博贺海洋气象平台在登陆台风环境中的近海面多层风速测量，研究了10 米风速U10最高达约42 m/s范围内海-气拖曳特征。本文得出的拖曳系数(CD)与台风风速的总体轮廓关系类似于开阔洋面的结果；然而，相对开阔洋面的结果，本文CD曲线向低风区移动，且CD量值会增大约0.5倍。我们的结果表明，在CD到达其峰值的临界风速大约为24 m/s，即比深水区结果低5-15 m/s。用浅水效应来解释了这些发现。基于我们的研究结果，提出取决于水深和风速的CD方案，并在台风数值预报模式中进行了测试，改进了表面风速和台风路径的预报效果。因此，依赖水深的CD关系式可能特别适用于浅水区海-气动量交换参数化。

对2009年8月—2012年8月广东省地基GPS反演的可降水量(GPS/PWV)资料进行分析，建立了该资料的质量控制方案。该方案能合理剔除取值不合理的“离群”资料及与背景场偏差较大的资料。选取2010年5月6—7日及2012年4月27—28日两次前汛期降水过程进行数值试验，经过质量控制，只允许与背景场偏差较小的GPS/PWV资料进入GRAPES三维变分同化系统。并对初始湿度场进行合理调整，使数值预报模式的24 h累积降水量的量级和落区的预报得到明显改进，从而提高数值预报模式的降水预报能力。