利用华北平原夏玉米种植区55个气象站点1961-2015年逐日地面观测资料，依据夏玉米生长季平均气温、太阳总辐射和降水量的异常度划分10个气候年型，分析气候年型及其潜在产量的空间分布和变化特征，定量研究气候变化对不同气候年型的影响。结果表明：近55a来华北平原夏玉米生长季少雨年型发生频次最多，平均为15.8次；多雨年型和寡照年型次之，暖湿年型和高温年型最少。河北中部和山东的中部地区容易出现少雨年型和多雨年型，暖干年型主要出现在华北平原北部地区，寡照年型空间差异性较小。20世纪90年代以来研究区正常年型和多雨年型发生的频率显著减少，暖年（暖干年型、暖湿年型和高温年型）和寡照年型显著增加（P<0.05）。降水和光照是限制华北平原夏玉米气候潜在产量的主要因子，与正常年型相比，降水偏少的年型（少雨年型、暖干年型和冷干年型）气候潜在产量减少超过15%，其中暖干年型对潜在产量影响最大；寡照年型下潜在产量减少了12.5%，且地区间存在显著差异。

利用NDVI3g数据反演青藏高原1986-2013年高寒草地植被盖度，并计算草地退化指数，以了解青藏高原高寒草地退化状况及其分布特征。结果表明，2011-2013年青藏高原草地退化指数为1.76，属轻度退化等级；退化面积达到41%，与历史平均水平（1986-2010）相比无显著变化，但中等以上退化面积有所增加。其中，轻度退化面积为22%、中度退化面积为8%、重度和极重度退化面积分别为6%和5%，而历史平均分别为28%、7%、4%和1%。从不同草地类型来看，高寒荒漠退化程度最严重，退化面积78%，退化指数为3.23，达到重度退化等级且表现出持续恶化趋势；而高寒草甸和高寒草原退化面积分别为31%和38%，退化指数分别为1.49和1.57，均属于轻度退化状态。从不同省域看，2011-2013年青藏高原新疆自治区范围内草地退化程度最为严重，退化草地面积所占比例为71%；青海省和西藏自治区草地退化比例也较大，分别达到42%和41%；甘肃、四川和云南草地退化比例较小，分别为25%、10%和12%。总体来看，青藏高原草地退化存在空间差异，与历史平均相比无显著变化，但局部有恶化趋势，尤其是高寒荒漠退化状况较为严重。

基于云南117个气象站1961?2015年观测实况及全球气候模式模拟的2016?2055年年平均气温、降水量数据，使用Thornthwaite Memorial模型计算并分析云南各地气候生产潜力（Tspv）的时空变化特征，构建并计算Tspv的人口承载力（Tspv-人口承载力）和气候承载力指数。结果表明：（1）云南Tspv呈现明显的纬向分布及垂直分布特征，总体表现为南部高于北部，低海拔地区高于高海拔地区，降水是云南Tspv主要限制因子；（2）1961-2015年全省Tspv仅滇西的部分地区显著增加，滇中局部等地显著减少，其余地区变化不显著，全省平均Tspv年际波动大，在2009年前后发生突变；（3）2006-2015年云南人均粮食供应稳定增长，接近或超过小康型粮食需求，耕地的人口承载力（耕地,人口承载力）逐年增加，但远低于Tspv-人口承载力，即使在极端减产年，Tspv-人口承载力水平仍能满足当前人口、耕地规模下富裕型粮食需求，人粮关系状态为盈余；（4）如果保持现有稳定的人口、耕地及生产力水平增幅，未来不同的排放情景下，云南Tspv及Tspv-人口承载力都将稳定增加，人粮关系状态以粮食盈余为主，且高排放情景下承载力和人粮关系状态水平均优于低排放情景。

针对现有寒害分析在因子选取上普遍缺少表述阴雨状况的问题，提出阴冷指数模型。基于农业和气象行业专家对海南各市县阴冷程度的排序，以及海南各市县1971-2010年逐日气象数据，采用均匀试验设计方法构建能反映低温强度和阴雨寡照综合作用的阴冷指数模型。依据阴冷指数模型，计算海南各市县1971-2010年历次阴冷过程的阴冷指数，按阴冷指数从大到小序列中的10％、30％和60%划分出重度、中度和轻度3级寒害及其指标，据此分析海南寒害的分布及变化。结果表明：寒害的地域分布特征与实际业务所监测的寒害情况相吻合，寒害的年际变化在《中国气象灾害大典》寒害记载中也得到了较好的印证，说明阴冷指数模型具有一定的实际应用性，可为寒害的监测、预警和评估提供新的技术方法。

利用黑龙江省28个农业气象观测站1971-2016年春季地面气象观测资料，引入日平均气温、最低气温、最高气温3个温度因子，采用数理统计方法，研究2013年春季气温三因子的低温特征，并构建其与大豆、玉米、水稻播种期的相关关系。结果表明：（1）研究区2013年春季气温与1971-2016年毎年同期比较总体以偏低为主，三因子差值（ΔT）＜0℃的年份密集分布于20世纪90年代初期以后，ΔT＜0℃的年数以最高气温最多，最低气温最少。（2）分析期1971-2016年内，ΔT随时间推进均呈下降趋势，以最低气温下降最显著，振荡最强，而最高气温下降趋势最弱，表征2013年春季最低气温和最高气温的不对称性偏低特征。（3）研究区2013年春季逐日气温3个因子与常年同期比较（ΔTD）总体呈偏低趋势，累计低温时间长，3个因子偏低日数均超过整个春季日数的50%，最长连续偏低日数占春季总日数的20%以上，其中以逐日最高气温最多，61%的站点达35d以上，低温持续1个月以上。（4）2013年大豆、玉米、水稻的播期与历史各年比较其差值（ΔD）多为正值，表明该年播期以延后为主。53%的站点2013年春季气温ΔT与作物播种期ΔD存在显著或极显著的负相关关系，说明随着春季气温降低，作物播种期存在推迟趋势。ΔT每降低1℃，ΔD增加0.9～6.3d，其中以最低气温影响最显著。（5）内涝与低温叠加更易造成作物迟播。