西南地区地形复杂，天气影响系统多样，气象资料缺乏或可用性较差，使得数值模式对该地区天气预报的准确率，特别是降水预报准确率较其它地区低。因为对流参数化方案对数值模式的降水预报有重要影响，不同的对流参数化方案体现了方案的设计者对对流过程的认识，从而导致不同参数化方案对同一降水过程模拟的降水结果(强度、落区、演变)有差异。同时，由于对流活动发生地的不同和触发对流运动的环境场差异，不同方案对暴雨发生时间、地点、强度的预报也是有差异的。以往西南地区的工作仅停留在降水个例的分析上，缺乏全面、细致和深入的研究。因此，有必要开展多种对流参数化方案对长江上游降水预报适用性研究。通过开展此项工作，一方面为预报员在日常应用区域数值预报模式产品作天气预报时提供产品可用性依据，同时也为数值预报模式开发人员提出进一步改进模式的方向，提高区域数值预报水平。 该项研究工作针对发生在长江上游的2004年9月2～6日(以下简称“9.3”)的川渝持续性强降水过程，2004年6月30日(以下简称“6.30”)发生在成都邻近地区的局地强降水过程和2005年7月四川发生了4次区域性暴雨过程的主汛期时段，利用美国PSU/NCAR的中尺度非静力MM5模式，应用常规观测气象资料，国家气象中心的T213模式时间间隔为6小时的分析与预报资料，美国的时间间隔为6小时的1*1的NCEP再分析资料，加密自动站观测资料，卫星云图，采用数值模拟、统计方法和天气学诊断分析，应用MM5模式中不同的积云对流参数方案，开展多种对流参数化方案对长江上游降水预报适用性研究。 本项工作得到的主要结论如下： 1 15km模式分辨率下，Kuo方案优于其它方案，可能与区域性降水发生机制，不稳定、大尺度水汽辐合、垂直上升运动与方案提出的对流出发触发条件相符合，与模式分辨率比较协调有关；当模式分辨率提高到5km时，Kuo虚报降水情况严重，该方案不适用于该分辨率模式运行。 2从对两种不同类型降水过程较为细致地比较分析看到，Grell方案对这两次过程的模拟能力较强，预报性能比较稳定，统计检验及分析也表明，Grell对四川的降水有较强的预报能力，这可能与该方案较好地描述对流活动有关。但同时也看到，Grell方案模拟的降水落区通常易偏东。 3、KF方案模拟的降水通常偏弱，对局地短时强降水，KF方案预报能力相对较差，对大范围持续性降水过程，该方案较好地反映降水演变。 4无论是统计检验还是降水过程落区、强度分析，BM方案对降水模拟能力相对较弱，特别表现在降水落区的模拟上，与实况有较大的出入，这可能与BM方案的准平衡调整廓线是基于热带对流活动观测提出的有关。 5两种对流参数化方案模拟的降水偏差分析表明各方案在降水落区和强度上存在不同程度的差异，并且在有的地方、有的积分时段存在相当大的差异。因此，认识不同对流参数化方案在特定地区的适用性是非常必要的。 6各对流参数化方案积云对流降水对总降水贡献分析表明，Kuo方案和BM方案更适用于较粗模式分辨率，Grell方案和KF方案更适用于较高模式分辨率。 7每种积云参数化方案在3种模式分辨率下模拟的降水落区基本一致。随着模式分辨率的提高，各方案对降水模拟的刻画更为细致，降水中心强度增强，特别是模式分辨率从45km到15km，增大幅度较大。统计检验表明，降水的TS评分值并没有随模式分辨率提高而增大。 8就两种类型降水，相对而言，对大范围持续性降水过程(“9．3”过程)，KF和Kuo方案有较强的预报能力，其次是Grell方案，BM方案在降水落区和强度上与实况有较大出人。对短时局地降水过程(“6．30过程”)，Grell和BM方案有较强的预报能力，KF方案模拟效果最差。 9对大范围持续性降水过程，对流层低层的风场辐合、垂直运动和相对湿度与降水有非常密切的关系，特别是对各方案模拟的降雨带的分布，表明大尺度水汽辐合场对对流运动的重要性。对短时局地降水过程，大尺度动力学强迫较弱，而大气垂直层结的静力不稳定度特征较强，表现在要素场和物理量场无论在强度还是在形态分布上都较这些量在等压面上特征清晰，降水发生主要取决于对流系统的内在机制。 10以NCEP资料作为背景场形成模式初值的模拟结果较T213资料形成的模式初值略好，模拟结果主要表现在降水的落区预报上，初值的差异主要表现在水汽场上，各对流参数化方案分别以两份资料模拟的要素场(如高度、温度、湿度等)差异的时间空间分布，决定了其降水模拟结果。因此，模式初值的改善，特别是水汽场的改善，对模式降水模拟结果有较大影响。 11在模式初值中引入自动站资料，较模式初值没有引入自动站资料，在积分前期，主要对降水强度有较大改善，积分后期，主要对降水落区有所改善。无论是降水还是辐合上升运动和水汽，Grell和Kuo方案反应比较明显，对KF和BM方案影响不大。 虽然此项研究工作已经获得一些成果，但仍然还有很多有待研究的问题，如可进一步开展多重嵌套模式中，不同分辨率积分区域参数化方案有效组合试验，能否在对各种对流参数化方案认识、对本地区的积云对流活动认识、对大气物理过程认识的基础上，作更深入一步的工作，改进现有的积云对流参数化方案，发展适用于本地区的积云对流参数化方案等等。