劉衍淮是留德的氣象博士，在其「我服膺氣象學五十五年(1927-1982)」的自傳中，對於自身的求學過程與服務氣象學界有非常詳細的介紹。他在柏林大學的求學期間，1930年的地一學期因德語程度還不夠，仍為旁聽生，到第二學期才變成正式學生。在1930至1934年暑假的四年半中，劉衍淮選修了氣象學及實習氣候學、高空氣象學、氣象預報學、地球物理學、大氣物理學、軍事氣象學、地學、地形學、地圖學、軍事地理學、地理考察、海洋學及海洋實習、理論海洋學、高級物理學等課，他並自述：「第三年開始我就以『中國東南沿海天氣與氣候之研究』作為我的論文題目，搜集與整理資料，所幸柏林大學氣象研究所有甚完全之我國及鄰區氣象資料。可供使用，費時二年終於完成此一論文(德文)，先經指導教授所長費凱(H. V. Ficker)及另一氣候學教授柯諾克(K. Knoch)審查通過，再定1934年5月17日舉行口試。由氣象、氣候、地理、海洋，及哲學五位教授每位教授作一小時的口試，及格以後。學校通知余於同年7月27日為獲哲學博士學位之日期，於典禮中頒發證書。」
（上圖為1960年代，空軍的氣象教材，部分為劉衍淮所編或審定，是氣候室珍藏的珍貴氣象文獻）
劉衍淮在空軍的階段，培育出許多的氣象人才，甚至許多飛官與日後的空軍高階領導人員，都曾經上過他的氣象課程，也都要尊稱他為老師。在他親自撰寫的自傳中，是如此描寫他「教授空軍氣象二十三年」的經歷：「民國二十五年秋應杭州筧橋中央航空學校之邀，到該校接洽到該校任教事宜，於十月六日到差，任簡任技正三級教官，向飛行生講解航空氣象學，並兼任該校氣象台台長，氣象台編制有測候員二人，通信員二人，繪圖員一人，機務士一人，以後又增加測候土四人，民國二十六年抗日戰爭爆發，航校遷往雲南省會昆明，並改稱空軍軍官學校，在杭州時介曾教授第五期第六期飛行生，到昆明後續授飛行生第七期第八期與第九期飛行航空氣象學。五月到十月為雲南之季風雨季，一週降雨天氣，即停止飛行，改上其他學科，特別是氣象學，每期學生我都為上了一百多小時不在預定教育計劃以內的氣象學，航空天氣之外尚授諸生中國天氣、日本天氣等課，當時空官校通信班、偵察班、轟炸班我都為他們上了航空氣象學，飛行生我一直教到十二期，民國二十八年十二月一日航空委員會測候訓練班奉命成立，我以官校氣象台台長兼訓練班班長，收訓停飛學生，第二期開始即向外招生，在昆朋一直訓練到第五期氣象生畢業。三十三年氣訓班奉命與通信訓練班合併成立空軍通信學校，氣訓班奉令由昆明遷移四川成都，併入空通校。以鳳凰山機場舊日轟炸總隊營房為班址，開始第六期及以後諸班氣象軍官班等之訓練，余除任班主任外兼授重要氣象及地理課程，直至三十八年底共匪倡亂，國軍失利，成都吃緊，於氣象班十期畢業後方自成都撤退來台:，測訓班在三十六年改稱空軍氣象訓練班直隸空軍訓練司令部;到三十八年十二月撤消來台至四十年又在通校恢復，繼續訓練各期班學生，嗣後氣訓班仍由余主持，一度由通校改隸空軍官校，四十九年七月一日我奉准退役，脫離軍職，改任國立台灣師範大學史地學系教授兼主任。」
在劉衍淮從空軍退役，轉至台師大的地理系任教，關於這一段的經歷，他在自傳中如此記載：「從民國四十九年八月一日起余專任台灣師範大學史地系教職，講授氣象學、氣候學、地圖學、地形學等課程，四十九到五十這一學年曾在基隆海專兼任氣象學及德文教授一年，自五十學年度起余連年皆獲國科會研究補助，故未再在外兼教，五十一年度起師大史地系分為歷史、地理兩系，余只任地理系教授，五十九學年度起師大成立地理研究所碩士班，余被調任教授兼主任，講授高級氣候學並指導學生撰寫氣候與論文，並另開地球科學之研究及專題研究，仍教授大學部氣候學及夜間部氣象學氣候學，直至民國六十二年暑假，余以居滿六十五歲不能再兼任主官，乃辭去主任兼職，專任教授至民國六十七年暑假余屆滿七十歲，照規定退休，改為兼任教授，只任研究所兩課夜間部一課，嗣以年事已高行動不便辭去夜間部所兼氣象學一課，只任研究所上學期高級氣候學、下學期之地球科學之研究。」
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