针对灾害性天气系统的发展演变及预报预测，实验室一方面积极承担国家级和省部级的基础研究重大项目，在理论研究上努力实现创新突破，一方面与气象行业内的各级业务单位和行业外与国民经济相关的其他部门开展广泛的合作，以科研项目的形式在应用层面上实现科学成果的转化。评估期内，实验室共主持国家级项目127项（其中新增102项），纵向经费达26747万元；承担地方项目128项，其中横向经费3412万元。
实验室主持科技部国家重点基础研究发展（973）项目1项，课题7项；新增主持国家重点研发计划项目4项、课题24项，开展以突发性强对流天气、台风为主的灾害性天气观测、机理和预测预报研究；承担世界气象组织合作项目1项、国际自然科学基金委国际（地区）合作项目1项，积极推动了国际台风动力和登陆降水等的研究。实验室承担了国家自然科学基金委项目89项，其中包括新增创新研究群体项目1项、重大研究计划项目2项、重点项目4项、杰出青年项目2项、优秀青年项目3项和面上基金项目43项。上述项目促进了实验室灾害性天气移动观测平台和多源观测实验基地的建设，以及在灾害性天气观测、演变机理及预报预测等方面的研究，提升了实验室在灾害性天气这一领域的国内外学术影响力。与此同时，以提高灾害性天气预报预测准确率为目标，实验室承担了一系列应用项目，在资料同化、数值模式开发、灾害性天气预报方法和预报产品集成等天气预报关键新技术及成果转化等方面取得了重要成果。这些成果加深了对灾害性天气动力学的科学认识和促进了从科研向实际应用的成果转化，为气象防灾和减灾提供了坚实的技术支撑。
以下是实验室承担的20项主要重点项目：
序号 | 项目/课题名称 | 编号 | 负责人 | 起止时间 | 经费(万元) | 类别 |
1. | 我国北方局地突发性强降水机理及预报方法研究 | 2018YFC1507300 | 王元 | 2018-2022 | 1533.00 | 国家重点研发计划项目 |
2. | 30-90天气候变异的机理和预测方法研究 | 2018YFC1505900 | 杨修群 | 2018-2022 | 1479.00 | 国家重点研发计划项目 |
3. | 台风强度/结构变化的关键动力-热力过程及预报理论研究 | 2017YFC1501600 | 谈哲敏 | 2017-2021 | 1683.00 | 国家重点研发计划项目 |
4. | 我国东部沿海大气复合污染天空地一体化监测技术 | 2016YFC0200500 | 丁爱军 | 2016-2020 | 3500.00 | 国家重点研发计划项目 |
5. | 高纬度地区关键物理过程和对流尺度边界层方案研发 | 2018YFC1506802 | 周博闻 | 2018-2022 | 342.00 | 国家重点研发计划课题 |
6. | 暴雨可预报性与对流尺度集合预报方法 | 2018YFC1507405 | 袁慧玲 | 2018-2022 | 278.00 | 国家重点研发计划课题 |
7. | 超大城市对流触发及云、降水结构观测研究 | 2017YFC1501703 | 赵 坤 | 2017-2021 | 486.00 | 国家重点研发计划课题 |
8. | 边界层湍流、低云及浅对流参数化方案研发 | 2017YFA0604002 | 汪明怀 | 2017-2021 | 462.00 | 国家重点研发计划课题 |
9. | 登陆台风精细结构的外场科学试验和分析 | 2015CB452801 | 陈宝君 | 2015-2019 | 970.00 | 国家973计划课题 |
10. | 东亚气候变异动力学 | 41621005 | 杨修群 | 2017-2021 | 1200.00 | 国家自然科学基金创新研究群体项目 |
11. | 侵袭两岸台风动力及遥感资料分析与同化模拟研究 | 41461164008 | 谈哲敏 | 2015-2017 | 200.00 | 国家自然科学基金国际（地区）合作项目 |
12. | 长三角典型城市空气污染与大气边界层相互作用机制的观测与模拟研究 | 91544231 | 丁爱军 | 2016-2019 | 336.00 | 国家自然科学基金重点研究计划项目 |
13. | 青藏高原中小尺度地形动力学研究 | 91837207 | 王 元 | 2019-2022 | 296.00 | 国家自然科学基金重点项目 |
14. | 气溶胶天气气候相互作用对我国强霾污染的影响 | 91744208 | 汪名怀 | 2018-2021 | 340.00 | 国家自然科学基金重点项目 |
15. | 中国龙卷的形成机理及可预报性研究 | 41730965 | 薛明 | 2018-2021 | 318.00 | 国家自然科学基金重点项目 |
16. | 大气复合污染中的物理与化学过程相互作用 | 41323032 | 丁爱军 | 2018-2022 | 400.00 | 国家自然科学基金杰出青年基金项目 |
17. | 资料同化 | 41922036 | 雷荔傈 | 2020-2022 | 120.00 | 国家自然科学基金优秀青年基金项目 |
18. | 台风追踪探测仪器-高分辨率数字台风仿真系统 | 61827901 | 谈哲敏 | 2019-2023 | 479.26 | 国家重大科研仪器研制项目子课题 |
19. | 西北区域人工影响天气工程陕西渭北果业区防雹技术研究 | 无 | 陈宝君 | 2018-2021 | 200.00 | 横向课题 |
20. | 昆山大气环境观测试验平台技术研发 | 无 | 丁爱军 | 2016-2017 | 200.00 | 横向课题 |