本论文在过山气流动力学研究进展的基础上，通过理论分析和计算，以及数值模拟试验相结合，研究了山脉重力波动力学，并延伸到地形降水的数值试验。主要研究内容如下： 首先，试验发现山脉重力波和下坡风具有循环再生特征。研究了流动过长山脊所产生的山脉重力波和下坡风动力学，研究发现山脉重力波和下坡风具有循环再生特征。山脉背风波和下坡风循环再生的时间周期以及山脉背风波的强度和振幅对表面阻力系数的大小表现出极端的敏感性。山脉背风波的循环再生随着阻力系数增加而加快循环，表面摩擦减少了山脉背风波和下坡风的强度和振幅。但是表面摩擦并没有减少山脉波的活动，而且在循环演变的第二阶段波动的强度和振幅相对于第一循环阶段而言大大加强。 其次，编写了一个三维多层山脉重力波的线性理论计算模式。研究了三维流动过孤立山脉所产生的流动特征，编写了一个三维多层山脉重力波线性理论计算模式，利用该模式计算了多层模式流动过山脉以及双山脉地形所产生的发散模态和横波模态的拦截背风波。可以利用该模式分析山脉重力波产生的天气条件和物理机制，更好的预测山脉天气的发生和演变。 第三，试验发现三维三层流动过孤立山脉强迫双发散波模态的拦截背风波。利用中尺度数值模式ARPS模拟了分层大气中的山脉重力波，研究发现三维三层流动过山所产生的山脉重力波和大气船波表现出两个发散模态的拦截背风波向山脉下游传播，具有相对于两层流动过山和单一层的流动过山更加复杂的波动特征。 第四，试验发现山脉重力波的产生和演变对水汽空间分布具有极端敏感性。数值模拟了水汽和表面摩擦在山脉重力波和大气船波的产生和演变中的作用。研究发现水汽和非绝热效应对山脉重力波的影响则与水汽的空间分布有关，山脉重力波的产生和演变对水汽的空间分布则具有极端的敏感性，在一定条件下水汽的引入有可能减少山脉波的活动。而表面摩擦减少了三维流动过山所产生的山脉重力波和大气船波的强度和振幅，但是大气层结，气流和地形的相互作用最终决定了山脉重力波及其流动特征。 第五，发现三维三层流动过双山脉地形强迫四个发散波模态的拦截背风波。试验研究发现三维三层流动过双山脉地形强迫出四个发散波模态的山脉重力波。三维三层模式流动过双山脉地形所强迫的山脉重力波和大气船波，具有同三维三层模式流动过孤立山脉所产生的山脉重力波和大气船波完全不同的结构和特征，三维流动过双山脉地形对两个山脉之间的距离表现出极大的敏感性。对于相距较远的两个山脉，流动过双山脉所强迫的山脉重力波表现为四个发散模态的拦截背风波，波动的能量相对于相距较近的两个山脉能传播到更高的高度。 最后，研究发现地形降水并不只是简单的上坡降水，还有背风回流降水机制。在地形降水动力学研究进展的基础上，研究了气流过山所产生的回流降水天气。研究表明山脉地形对垂直风切变临界层和回流降水天气形势的产生以及山脉地形对具有水平风切变临界层的天气形势的产生起着决定性的作用，对降水等天气预测具有重要的实际意义。