（1）大气立体探测技术体系与理化过程

全大气层原位、可移动、物理和化学过程同步探测、大气不同层间不连续面探测的新原理、新技术和新装备；卫星、相控阵雷达组网探测技术；全大气层多要素探测综合反演方法、算法和多源数据融合技术；极不稳定高影响天气和极端静稳天气的精准探测和目标观测方法。

（2）大气物理与大气化学耦合机制与物质能量交换

大气（边界层、对流层、平流层和中间层）上下层温室气体等物质和能量的湍流交换与穿越机制；气溶胶–云–辐射相互作用，气溶胶和云雾微物理过程和化学动力学；碳氮硫跨介质、跨界面循环及其耦合机制；大气污染物沉降与生态系统相互作用。

（3）高影响天气短临精准预报理论与模式发展

典型云系精细理化结构、物理化学和动力学过程；暴雨、冰雹、雷电和大风等极不稳定天气与强对流天气触发机制；细颗粒物和臭氧污染与前体物非线性响应机制；快变、强不稳定天气和静稳天气的精准预报基础理论、数学描述和人工智能高效计算方法；自适应网格（百米级）化学天气预报模式。

（4）环境大气人工干预与高效溯源原理

人工干预高影响天气的新理论、新方法和新物质；静稳大气环境预报预测、优化干预理论和模式；消除重污染的应急应对原理；高影响天气干预和减污降碳协同治理技术；支撑可再生能源（风能、太阳能、水能等）大规模开发利用和智能应对的方法和数值模式。