微物理参数化方案对于高分辨率模式网格尺度深对流的模拟极为重要,模式云和降水输出对方案中参数的微小变化非常敏感,风暴尺度集合预报是估计预报不确定性的有效手段。本文基于WRF v4.0模式对单参微物理方案中影响降水粒子谱分布的重要参数(截断参数、密度),在“7.20”华北特大暴雨天气进行了研究。首先进行参数敏感性试验,研究参数变化对大气水凝物和地面降水的影响;其次基于敏感性分析,采用多参数方法设计组合参数扰动集合预报试验,对比分析不同组合对大气变量和降水的预报效果,并探究扰动对预报影响的时空特征,主要结论如下:(1)大气水凝物含量对降水粒子参数变化具有良好响应,水凝物垂直廓线表明在水凝物丰富时,降水粒子含量与其截断参数值呈正相关,霰含量与其密度值呈负相关,霰截断参数减少使雪含量增加,霰密度增加使云水增多;扰动雨滴截断参数改善了预报后期暴雨云团提前移出模式区域的问题,使大气中高层水凝物含量增加,所有参数中雨滴截断参数扰动降水预报效果最好。(2)四参数组合明显提升了500～925h Pa经向风和2m温度场的集合离散度技巧,对地面降水预报具有正技巧,有效降低了大暴雨空报概率;多截断参数组合对中低层水汽混合比和近地面温度预报技巧较好,霰参数组合反而减小了集合发散度;不同组合对降水改善侧重点有所不同,扰动雨滴截断参数对大暴雨降水预报效果仅次于四参数方案,双截断参数(雨、雪)组合降水预报效果最低。(3)雨滴/雪晶截断参数负扰动对预报影响敏感性高于正扰动,随组合中包含参数增多,扰动对预报整体影响不断增强,在大暴雨落区双截断参数组合扰动能量低于单截断参数方案;各组合扰动敏感性变化与其对大气变量的集合离散度技巧具有较好的一致性,在其对地面降水预报效果中也有一定体现。