由于找到这个遥相关型对我国夏季旱涝有着重要影响，他继续深入这项研究，系统地分析研究了热带西太平洋海表面、海洋次表层的温度和东亚夏季季风环流及我国夏季降水的关系，在国际上提出西太平洋暖池次表层海温状态及其上空的对流活动是影响东亚夏季风环流年际与季节内变化与异常的重要因子。这个结果很快在夏季旱涝灾害预测中应用，从而提高了我国夏季旱涝的预测水平，其预报结果受到国家防汛部门的高度重视，并产生了巨大社会效益与经济效益。他的这项研究为我国旱涝的季度与超季度预报开辟了一条道路。
他的研究领域很宽，他不仅在大气环流动力学，短期气候变化的物理基础上作出了系统而有创造性的研究成果，而且在中层大气动力学，气象卫星的红外探测原理以及长江三峡工程对库周围气候影响等也作出系统研究。如，为了填补我国大气科学中关于中层大气动力学研究的空白，他还系统地研究O3的变化与输运规律，准定常行星波的传播在中层大气环流变化的作用，并且研究了中层大气行星波、重力波与气流的相互作用。他在国内外一级学术刊物上发表了近百篇论文。曾获中国科学院科技进步奖一等奖二次，国家自然科学奖三等奖二次，中国科学院自然科学奖二等奖一次。
黄荣辉20多年如一日，一直努力拼搏在我国大气科学研究上，他一直为我国大气科学学术水平的提高、人材的培养而献身。他是国家五一劳动奖章获得者，国家级有突出贡献中青年科学家。他的事迹曾在《人民日报》、《光明日报》、《科技日报》、《科学报》、《北京科技报》多次报道，他作为“振兴中华科学报告团”成员应邀在全国报告，他的献身精神，严谨的学风及对学生的热忱已被“新时期的先锋”、“我的事业在中国”、“共和国之恋”所收录，并在“共和国之恋”的大型记录中反映了他的报效祖国之心。
目前，他正在主持重大科研项目“我国灾害性气候预测及其对农业年景和水资源调配影响”的研究。