强对流天气是影响我国的主要灾害性天气之一,具有空间尺度小、生命史短、突发性强、发展演变迅速、破坏力大等特点,因此受到了人们的广泛关注。而多普勒天气雷达由于其时间分辨率和空间分辨率较高,已成为分析预报中小尺度天气特征的有效手段之一,也因此发展了许多雷达回波的外推方法。但目前分析回波发展移动的方法多基于反射率因子,而多普勒天气雷达的速度场资料没有被充分地应用,且对回波的动力学研究不够详细。因此在回波的外推技术中通常都没有考虑到回波的生消演变过程,这也使得对于发展较迅速的回波而言,即使只预报一小时的回波,误差也较大。针对以上问题,通过金字塔分层技术和半拉格朗日外推方案改进光流法来反演风场并对雷达组合反射率因子进行0-1h的外推预报,并与目前业务中应用较广泛的交叉相关(TREC,Tracking Radar Echoes by Correlation)技术进行对比分析,结果表明在强对流天气情况下,改进后的光流法对回波的外推预报效果有明显的改进。为了研究回波的动力学过程,本文详细分析了两次飑线过程的天气背景、回波演变过程和垂直结构,了解回波生消演变的原因及其与散度、涡度的关系。在此基础上,利用径向速度场反演径向散度、涡度等物理量,详细分析其与回波的生消演变过程间的关系及对回波移动路径的影响。减小回波外推技术的误差,提高强对流天气预报的准确性。在外推过程中,由于强回波中心与辐合区位置的滞后关系,难以对相应的回波进行修正,因此需要将两者位置进行匹配,匹配后再外推辐合区域,外推结果表明强回波位置与辐合中心区域位置对应较好,可指导强回波位置预报的修正。本文创新点如下：1、利用金字塔分层技术和半拉格朗日外推方法改进光流法,结果表明在强对流天气情况下,改进后光流法具有较明显的优势。2、详细分析径向散度和涡度场与回波演变的相互关系,结果表明径向辐合区和正涡度区对回波的强度、移向及回波方向的偏转等有较好的指示作用。径向辐合区域还对回波单体的新生、合并也有一定的指导意义。3、匹配强回波中心与辐合区位置,匹配后强回波位置与辐合中心区域位置对应较好,可对强回波发展区域位置预报做修正。