基于1980—2020年两湖流域逐月降水数据，文章揭示了两湖流域主雨季降水的年代际变化特征及其与大气环流的关系。结果表明：两湖流域多年平均主雨季降水量约占全年降水总量的41.4%。在历年观测中，1993年该占比最高，达到49.9%；而1991年则最低，仅为31.3%。从空间分布看，山区丘陵区的主雨季降水量多于平原区。1980—2020年两湖流域主雨季降水呈显著增加的趋势，其中流域中部一带降水有明显增多趋势，而流域西北部和衡邵盆地呈现减少趋势，共经历了偏少（1980—1991年）—偏多（1992—1999年）—偏少（2000—2013年）—偏多（2014—2020年）4个阶段。第一阶段少雨期，欧亚中高纬的大气环流以纬向环流为主，低层风场上中国南方地区为偏南风距平，且为水汽异常辐散区，冷暖气流在黄淮、江淮地区汇合，导致两湖流域降水偏少。第二阶段多雨期，贝加尔湖脊偏强，有利于冷空气南下与南方地区活跃的暖湿气团汇合，对应的水汽场上为水汽异常辐合，两湖流域降水因此偏多。第三阶段少雨期，欧亚中高纬环流较平直，不利于冷空气南下，对应的水汽场上为两湖流域水汽异常辐散区，导致该区域降水偏少。第四阶段多雨期，西风气流上的槽脊系统较强，有利于北方冷空气南下，与两湖流域活跃的暖湿气团汇合，对应的水汽场上为水汽异常辐合，两湖流域降水偏多。

全球气候变暖背景下，福建省极端气候事件频发，对社会经济与生态环境的负面影响持续加剧。因此，厘清福建省未来极端气候的变化趋势，对保障区域可持续发展具有重要意义。文章基于CMIP6模式和地面观测资料，综合评估种降尺度方法（Delta、Daily Translation、Quantile Mapping和Local Intensity Scaling）模拟福建省降水和气温变化的适用性，揭示四类复合极端气候事件（暖湿、暖干、冷干和冷湿）的时空变化特征，预估不同升温情景下福建省未来复合极端冷暖事件的变化趋势。结果表明：1）Quantile Mapping方法对降水和最低温的降尺度建模效果最优，Delta方法则在平均温和最高温的降尺度建模上表现最好。2）在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5排放情景下，福建省达到1.5℃和2℃升温阈值的时间节点均在2035—2048年，达到3℃升温阈值的时间节点在2069—2082年。3）升温1.5 ℃和2 ℃情景下，相对于基准期（1986—2005年），福建省冷干事件频次平均增加9.28和2.59 d/a；冷湿事件频次平均增加4.87和2.63 d/a。升温3 ℃情景下，暖干事件频次增加达到14.28 d/a，暖湿事件频次平均减少3.43 d/a。4）福建省未来复合极端气候事件频次的空间分布差异显著，西北部和中南部地区的变化尤为明显。

为减小尺度不匹配引起的冠层截留模拟偏差，文章量化了全球降雨覆盖度在子网格尺度上的时空异质性特征，并将其引入陆面过程模式Community Land Model version 5（CLM5）的冠层截留参数化方案；同时，基于全球蒸散发产品，对改进的CLM5模拟降雨截留过程的能力进行系统评估。结果表明：改进的模型显著地提升了全球植被冠层截留量模拟的合理性，模拟均值由56.66降至49.13 mm。空间上，改进模型在中低纬度湿润半湿润区（如北美、欧亚中北部）和干旱过渡带（如萨赫勒、中亚）表现显著提升；时间上，与基准产品的显著相关区域比例显著增加，且空间连续性增强，尤其体现在中低纬度夏季月份及高纬度非生长季。尽管改进模型在原始雨林区、高纬度寒区（西伯利亚、加拿大北部）和极端干旱区模型的模拟效果提升有限，但通过表征降水空间异质性，文章提出的冠层截留参数化方案在整体上增强了陆面过程模式对水热通量的模拟能力。

台风独特的物理结构及其与多尺度环流系统的耦合作用，导致其降水在时间分布与强度上具有显著异质性。因而，揭示台风降水稳定同位素的演变特征，对于深化对台风水汽来源、降水机制以及极端天气下水循环过程的理解具有重要意义。基于台风“杜苏芮”（2305）影响福州期间每小时高分辨率降水稳定同位素数据，结合气象资料和HYSPLIT模型模拟，文章系统分析了台风“杜苏芮”影响福州期间降水稳定同位素组成的变化特征及其驱动机制。结果表明：福州降水δ¹⁸O值的变化范围为−20.33‰~−2.01‰，降水量加权平均值为−13.69‰。整个降水过程分为3个阶段：降水前期，降雨量小（2.4 mm），降水δ¹⁸O值相对偏正（加权平均值为−2.84‰），主要受台风外围水汽、弱对流活动及云下二次蒸发效应的影响；降水中期，台风螺旋雨带控制下降水增强（63.8 mm），水汽的累积对流活动导致降水δ¹⁸O值极端贫化（加权平均值为−15.64‰）；降水后期，随着台风远离，局地“列车效应”引发极端降水，降雨量达263.2 mm，受台风螺旋雨带残余贫化水汽及邻近海域辐合汇入的重同位素富集水汽影响，降水δ¹⁸O值呈现先略微偏负后逐渐偏正的特征，变化范围为−16.27‰~−7.54‰，加权平均值为−13.27‰。文章表明，台风降水的稳定同位素变化受到局地对流活动强弱、上游水汽输送、源区对流及其分馏历史等因素共同调控。