风暴尺度天气过程的数值模拟与资料同化中,如何合理利用多普勒雷达径向风观测资料为数值模拟提供更为准确的初始场,具有重要的研究意义。本文应用新一代中尺度预报模式WRF模式及其3DVAR同化系统,针对江苏地区“090614"飑线过程进行了多普勒雷达资料同化和基于集合成员的多微物理参数化方案的变分同化试验研究。主要研究内容和结论如下：(1)本文在对雷达资料进行严格质量控制的基础上,设计一系列尺度化因子优化调整及同化频率的敏感性试验,试验结果表明,同化后初始场得到不同程度改善：适当的尺度化因子设定,能够有效改进对模式初始场中700hPa风场、850hPa温度场以及1500m高度上反射率因子等要素的分析,进而改善短时降水预报；同化频率选取合理,初始场的反射率因子分布与观测更为接近,短时降水预报更为准确。(2)基于选取最优尺度化因子参数和同化频率的试验结果,分析探讨飑线的水平和垂直结构配置,进一步说明了循环同化多普勒雷达径向风资料能够有效调整初始场,对飑线的模拟和预报具有重要改进作用。(3)在考虑模式误差的前提下,基于最优尺度化因子参数和同化频率的选取,利用基于集合成员的多微物理参数化方案的三维变分同化方案,对风暴尺度飑线过程做集合预报。集合离散度检验验证了各集合成员在飑线发生、发展阶段包含大气可能状态的概率较大,可预报性强；均方根误差检验验证了集合预报与实况观测较接近,预报误差较小。1500m高度上反射率因子分布和短时降水预报分析表明,集合平均场在形态、位置、分布区域上与观测接近,强度略偏弱,而集合成员在强度上与观测较为接近,在实际分析应用中需兼顾集合成员和集合平均。