ENSO（厄尼诺与南方涛动的简称）是发生在热带太平洋海气耦合系统中年际变化的最强信号，其变化周期为2～7年，平均为3.5年，对全球大气环流和短期气候变化有明显影响，1970年以来受到各国气象界的重视。继美、日、澳等国之后，该课题组于1986年6月开展了对ENSO事件的分析研究，在国内首次建立了ENSO的监测和诊断分析系统，为我国的短期气候监测业务系统的正式建立奠定了基础。5年期间共发布《 ENSO监测公报》33期，基本正确地诊断了80年代后期的厄尼诺事件的发生、发展和衰亡过程，获得了众多用户的好评。利用这个系统研究发现，ENSO对中国东部雨带类型有明显影响，且与厄尼诺发生的季节有关。春季开始的厄尼诺，当年夏季主要多雨带发生在淮河流域，次年夏季主要多雨带则发生在黄河流域，而夏秋开始的厄尼诺，次年夏季主要多雨带发生在长江流域及其以南地区。

    太阳活动对大气的影响尽管看法不一致，但仍是一个值得探讨的问题。他们利用近年来更翔实的观测资料研究发现，地面气压、气温和降水对太阳活动的响应是明显的，达到或超过了0.05的信度水平。但这种响应又是复杂的，例如，中国夏季温度在太阳活动11年周期中表现为双振动现象，而干旱的22年周期与太阳活动的磁周期位相有对应关系。在探讨太阳活动影响气候变化的可能途径方面，他们通过太阳黑子数和10.7cm射电通量与北半球副高的时滞关系的研究指出，副高对太阳活动1～4个月和16～17个月的滞后响应可能是通过副热带海洋实现的，而太阳活动对黄河径流量的影响则可能是通过极地冰雪和大气环流两个中间环节来实现的。

    大的火山爆发（如1991年菲律宾的Pinatubo火山爆发）可以造成平流层气溶胶的大量增加，并通过大气顶层的反照率的增大使进入地气系统的太阳辐射减少，从而产生重要的短期气候效应。他们的研究发现历史上几次大火山爆发大多导致我国晴空太阳辐射量的减少，并通过后者影响东亚长期天气过程，指出火山活动可能是季节预报的一个不可忽视的非大气因子。然而火山活动目前尚无法预报，而且有些大火山爆发（例如1982年4月的Elchichon火山爆发）并未引起明显的气候效应。

    他们还发现，极冰与副高之间有半年左右的滞后相关，冬季极冰与东亚夏季风呈负相关。夏季北极海冰在500hpa上可激发出二维Rossby波列。

    所谓长期数值天气预报就是在一定的边界条件和实际的初始条件下对流体热力—动力方程组（天气方程组）进行时间长达1个月或以上的数值积分做出的环流和天气的预报。由于完整的天气方程组极为复杂，必需对它进行合理的简化，并写成谱或差分的格式形成动力学框架以便于作数值积分。在这个动力学框架中还必须将内部的各种过程进行参数化，以便于用实测的观测资料来表示这些过程。由于实际初始条件（气象要素场）包含多种误差，所以必须通过资料的四维同化进行初值处理以尽量消除各种误差，使初值在动力学上与框架相适应，否则初始误差会在积分过程中迅速放大以致破坏积分结果。而边界条件则是描述外部强迫对大气过程的影响，通常写成相应的方程。所以，一个完整的数值预报模式必须包括动力框架、初值处理和物理过程参数化方案以及描写边界条件的方程这四部分。该研究组经过多年努力研制成全球7层大气环流谱模式。模式框架考虑了地形作用，设计出有利于克服在大地形附近计算气压梯度力的误差的方案。模式中设计的对非线性项的谱计算方法能较精确地表示纬向运动。模式较好地考虑了云和辐射的相互作用，改进了模式诊断云的计算方法，有利于改进30天长期预报结果。利用该模式进行了11个例子的30天逐日500hpa高度场数值预报试验。结果表明，模式预报的均方差明显地小于持续性预报的均方差。30天逐日预报的变高场和实际变高场之间的相关系数平均达0.60，表示该模式已具有30天的长期数值预报能力。该模式的研究还表明，云和辐射的相互作用对经向和纬向环流的维持有重要贡献，如不考虑云的作用，模拟出的高空西风环流偏弱，特别是西风急流强度偏弱更多。研究初值对30天预报的影响表明，在初值处理中通过求解非线性平衡方程得到的风场比用实测及地转风的效果要好，说明提高初值精度对于改进长期数值预报有重要作用。

    长期数值天气预报的另一条途径是简化的动力学方法。马尔丘克提出的共轭方程理论满足长期数值天气过程的全球性和非绝热性的要求，它将微分方程组的解与热源项和定解条件的关系用解析形式表示出来，从而避免了传统上对微分方程组进行多次求解，既大大节省了计算工作量，又便于分析解的物理意义。他们根据这一理论推导出月平均气温的预报方程由初值作用项和热源作用项组成。前者的积分权函数是初始气温距平场的共轭函数（表示全球对预报区的影响），而后者的积分权函数是预报时段内的共轭函数，从而在数学上表述了长期天气过程的两个基本属性，将这类共轭方程用于我国东北地区月平均气温的诊断分析和季节预报时还考虑了海洋（海面温度和海冰）热状况异常对非绝热源的影响，得到了较好的预报效果。冬季预报和实况的相关系数达0.824，夏季虽为0.577，但对冷暖突出的年份效果更好。

    章基嘉的许多研究成果已在业务实践中得到推广应用，发挥了重要作用，使我国的长期天气预报理论基础和业务水平有了明显提高，与少数先进国家相比亦不逊色。然而，由于长期天气预报问题的复杂性，这些成就相对问题的完满解决来说，还有相当大的差距。以勤奋、刻苦和才华著称的章基嘉先生正在努力工作，他和他的同事们将继续探索，努力争取更大的新成就。