随着数值模式、资料同化手段的不断发展,热带气旋（TC,对西北太平洋海域又称台风）路径预报水平不断提升,但其强度特别是登陆过程的精细化风雨预报仍是国际难点问题。由于我国仍未开展业务飞机观测,岸基雷达是目前唯一可以对登陆TC内核精细风场和云微物理结构进行高时空分辨率观测的手段,有效利用我国沿海雷达观测资料是提升登陆台风预报的重要手段。现有雷达观测资料同化方案在一些TC个例研究中表现出了优秀的改进能力,但雷达资料对模式的改进敏感区仍不够明确,现有成熟的雷达同化稀疏化方案在应对TC天气系统时也有其固有缺陷。本论文以雷达径向风观测资料同化改进登陆TC的强度、风雨预报为主线,针对TC不同区域雷达径向风观测资料有效性、雷达稀疏化方案等开展研究。最后将这些技术进行集成,建立快速更新的台风短时临近预报系统,并对系统进行批量试验检验,取得较好的应用效果,对提升我国台风精细化风雨预报发挥重要作用。具体研究内容及结论如下:针对台风内核和外核区域雷达观测同化的有效性进行了研究,结果发现34kt风圈半径内、外的观测资料对TC“莫兰蒂”（2010）同化分析和预报均有正贡献。但内核观测对于“莫兰蒂”初始位置、强度改进效果更明显,而外核观测对于南侧外雨带结构改进优于内核资料。进一步,发现虽然内核资料仅占总数20%左右,但其对TC位置、强度的分析效果较同化全体资料更优,预报误差也更小。对于TC眼墙处降水预报,仅同化内核观测试验与同化全体资料预报水平相当,同化外核资料预报评分低于同化内核资料;对于雨带处降水,同化内核、外核资料预报水平相当,预报评分整体接近同化全体资料。综上,内核观测是改进TC“莫兰蒂”分析和预报的关键区域,雷达资料同化对台风初始位置、强度和降水预报的改进主要来自内核区观测资料贡献。针对雷达资料,本文发展了新的雷达资料空间均匀稀疏化算法（ESTM）,该方法通过引入模式网格空间,将雷达观测投影到与模式分辨率相当的水平网格内。相比于广泛采用的径向空间稀疏化算法（RSTM）,在资料总量不变的情况下,解决了雷达站附近资料过剩问题,加密了TC内核区资料,避免了RSTM中额外平均误差的引入。经过TC彩虹（2015）的个例对比试验,发现ESTM方案在TC内核区域增量更大,同化后对彩虹强度和位置的分析误差更小,TC结构更加合理,RSTM方案在雷达探测边缘及之外区域的降水空报问题也得到了改进。随后,通过2017年全年8个例批量验证后发现,ESTM同化后平均登陆位置误差比不同化下降了33%,强度误差在登陆后12h范围内降低了25%左右。对于TC登陆后极端降水量（80mm/3h）的ETS评分相比不同化提高超过100%,相比RSTM方法同化有显著进步,ESTM同化方案对预报的改进有较好的普适性。在雷达资料有效性同化的试验以及雷达资料稀疏化研究的基础上,利用WRF数值模式和集合卡尔曼滤波同化方案,本研究建立了台风快速更新短临预报系统（TRANSv1.0）,并在台风预报业务中得到应用。TRANSv1.0系统通过同化岸基多普勒雷达径向速度观测,从TC进入雷达观测网开始逐小时更新循环起报,每次预报12h。经过2020年全年6个登陆TC实时预报的误差检验,发现TRANSv1.0路径预报误差为42.8km,平均强度误差为4.4m/s（4.5h Pa）,具有较优的路径和强度预报能力。对于2020年登陆及影响台风小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨的12h降水预报评分分别为0.66、0.50、0.42、0.29、0.23和0.17。相比于目前业务参考的模式,TRANSv1.0模式在暴雨、大暴雨预报中有优势,具备特大暴雨的预报能力。填补了现有业务模式对于大暴雨和特大暴雨预报能力缺失的问题。对于大风有好的预报能力,对6-10级的阵风预报的绝对误差不超过6m/s。该系统预报产品滞后35min-1h发布,经过国家气象局预报司批复,现已业务运行,产品多次在中央气象台天气会商决策中提供参考。