本重点实验室瞄准水文气象交叉研究的国际前沿问题和防灾减灾、应对气候变化、生态文明建设等国家重大需求，致力开展台风、暴雨、山洪和干旱等重大水灾害的核心科学技术研究，主要研究方向包括：水文气象过程与机理；水文气象空地一体化监测技术；陆气耦合预报模式；水文气象灾害风险与应对。如图1所示。

图1：重点实验室研究内容总体规划图

1）水文气象过程与机理

 重点开展全球变化背景下全球和区域水循环变异机理、强对流天气与山洪的触发机制、城市及流域暴雨洪水形成机理、多尺度干旱驱动与传递机制，极端事件与生物地球化学循环等研究。

2）水文气象空地一体化监测技术

 重点开展水文气象自动监测采集技术与设备，激光雷达大气要素反演技术，水文气象多源资料融合同化，极端事件监测，温室气体排放监测等研究。

3) 陆气耦合预报模式

 重点开展不同预见期降水预报方法和模型，极端天气事件预报预测，暴雨山洪预报演进模型，干旱传递过程模拟，城市内涝模型，高分辨率陆面水文模型，气候-生态-水文-社会集成模式，机器学习和水文气象大数据在模式研发和预报预测中的应用等研究。

4) 水文气象灾害风险与应对

 重点开展山洪、滑坡、泥石流等灾害风险区划与智能预警，水旱灾害风险场景推演，水资源安全与可持续利用，雨洪资源利用与城市防洪减灾、水旱灾害的生态影响与修复等研究。