本文利用中尺度模式WRF及中国气象科学研究院(CAMS)双参数云微物理方案对2013年超强台风天兔(1319)进行模拟研究。对比CMA最佳台风路径、强度资料及热带降雨测量卫星(TRMM)探测资料,分析CAMS微物理方案在台风模拟中的适用性及云微物理过程对台风发展演变的影响机制。基于控制试验(原始CAMS微物理方案)模拟的雪粒子含量偏多的特点,首先设计了3组敏感性试验:试验SNOW,修改雪粒子质量和落速系数;试验NUMC,采用海洋性云滴参数值;试验COMB,包含对以上两者的修改。结果表明:试验SNOW和COMB由于增加了霰碰并雪的速率及稍许减小的雪粒子下落通量,导致雪含量降低,同时也减少了整层冰相物的含量。试验NUMC和COMB模拟出了台风前期眼区CAPE值的快速减小,改进了台风快速增强过程的描述,最低气压接近实况值,路径偏差也减小。各试验模拟的小时降水率总体偏强,试验COMB的降水空间分布与实况更接近。由于云中水成物相变过程对台风有相当程度的影响,为了进一步了解不同的相变微物理过程的作用,选取CAMS方案中的云滴凝结过程(SVC)、雨滴蒸发过程(SVR)、冰相粒子的融化和凝华过程设计了10组敏感性试验,细致分析了台风云系中各水成物粒子相变过程对台风发展的影响。结果显示,云滴凝结是台风发展过程中最重要的潜热源,仅增强SVC潜热释放对温度反馈的影响会导致维持台风发展的能量增加,低层的辐合加强,洋面湿热水汽的辐合流入增加,造成模拟的台风强度显著增强,水成物含量明显增多且移动加快,反之则亦然。而直接减弱或增强云滴凝结过程(即同时影响质量混合比和温度),由于水汽饱和度的调整作用,模拟结果与控制试验差异较小。雨水蒸发过程是台风发展中的主要吸热过程,仅减弱SVR蒸发吸热对温度的影响会导致模拟的台风强度明显增加,能够再现前期的快速增强过程,水成物含量同时增加,但后期强度也稍许偏强,反之则亦然,但整体SVR的影响弱于SVC过程。直接对雨水蒸发过程增强和减弱的试验(即同时影响质量混合比和温度)模拟结果与控制试验较为接近,这是由于其引起的水汽凝结及雨水含量的间接影响抵消了SVR过程造成的潜热改变的直接影响。特别注意的是,直接减弱或增强SVC、SVR的试验,会导致台风的螺旋雨带分叉变窄,与观测更接近。关闭冰相物融化过程(NMT)和凝华升华过程试验(NISG)模拟的台风路径变化较小,但由于去除了吸热过程,垂直速度增加,台风强度明显增强,其中试验NMT强度增加更多。试验NISG中虽然去除了冰相粒子的凝华过程,没有了高层的潜热释放,但由于高层水汽消耗也随之减少,过冷云滴凝结过程反而增加,且云滴凝结过程对台风的影响更大,导致了台风强度的最终增强。试验NMT中由于上升运动的增强,云水出现的高度更高,雨水明显减少,但由于没有融化过程,造成低层霰含量的显著增多。试验NISG模拟的液相物含量变化不大,但由于过冷小云滴自动转化成冰晶过程增强,导致冰晶含量增加,而雪粒子凝华过程的关闭及雪碰并云滴过程的减弱,导致雪含量大幅减少。因此,云微物理过程对台风的影响复杂,没有某个方案可以在各个方面均表现最好。该研究结果不但可提升人们对云微物理过程对台风影响机制的认识,同时还可为改进适用于台风的云微物理参数化方案提供思路。但需要说明的是,本文仅是对台风天兔个例的模拟结果,之后还应针对更多类型的台风做更深入的分析研究。