热带气旋(TC)登陆暴雨的触发与TC-海陆边界层动热力过程密不可分。本文着眼于边界层，在利用美国大气科学研究中心高分辨率中尺度数值模式(NCAR/WRF)成功模拟了典型登陆TC个例的路径、强度、降水基础上，从能够体现TC对流发展特性的重要物理诊断量.螺旋度的不同尺度概念出发，结合对能量输送、垂直风切变、对流有效位能、位涡等多物理量的诊断分析，初步探讨了登陆TC暴雨的边界层动热力触发机制。　　 对流迅速发展及暴雨触发过程实际上是更大尺度环流向对流尺度涡旋输送能量(能量串级)并逐渐消除大尺度不稳定的过程。与对流有效位能提供较大尺度系统发展所需直接能源的关系不同，对流有效位能并不是激发小尺度对流的直接能源。在TC登陆激发暴雨过程中，不同尺度的水汽平流为相应尺度的不稳定涡旋系统发展提供了充分的水汽来源。在大尺度水汽平流随边界层(入流层)自TC外围向内核输送水汽，使更多的水汽汇聚在TC环流中心附近低层;而该处的中小尺度垂直运动将水汽自下而上输送到中层，提供暴雨发展。与不同尺度能量串级过程相对应，水汽平流也有从大尺度向小尺度输送的过程。与螺旋度的分布特征对比而言，在高(低)螺旋度区，大尺度水汽平流向小尺度水汽平流的转换较小(大)，这与螺旋度抑制能量串级的特点一致。边界层对流触发与(由涡旋罗斯贝波所导致的)TC螺旋雨带中的对流层中层冷空气关系密切，TC环流登陆过程中，该冷空气不断下沉并侵入边界层，与低层暖空气交汇形成类锋面边界层结构，当该锋面临近地形时，在(地形所导致的)边界层垂直风切变的有利环境配置下，较大尺度环境向小尺度系统不断输送能量，可激发出类似中尺度雷暴出流所致开尔文-赫姆霍兹不稳定波和重力波，在不同尺度水汽条件下促使中小尺度强对流和暴雨迅速发展。　　 基于对水汽平流作用重要性的认识，研究了数值模式中对流触发机制参数化可供改进的途径。在针对适用于登陆TC预报的对流参数化方案数值试验研究基础上，选择了预报效果较好的Kain-Fritsch方案的对流触发方程进行改进。研究发现，在弱环境引导气流控制下，其原触发方程易导致大范围空报降水;而这一不足与触发方程中依赖于垂直速度统计关系的对流温度扰动参数化有关。基于热力学方程和对流触发机制分析，考虑水汽平流在决定对流尺度温度扰动中的作用，对原来的触发方程进行了修正并就登陆TC降水预报进行了数值试验。初步结果表明，修正方案能够在弱环境场下有效地消除对流不稳定，改变边界层扰动对于环境场的响应，进而改善降水空报现象。　　 为使数值模式初始场能够更好地刻画TC涡旋边界层动力结构，本文提出了一种基于海平面气压动力反演、变分同化技术在高分辨率中尺度模式中初始化TC涡旋的方法。该方法使用QuikSCAT海面风资料，针对中纬度和热带地区分别使用不同的边界层模式反演出与观测风场动力适应的海平面气压;然后基于三维变分动力约束将海平面气压同化进入高分辨率中尺度模式。对登陆我国的两个典型TC个例的初始化敏感性数值试验研究表明:该初始化方法在实现TC风场与气压场动力平衡的基础上，不仅通过调整边界层入流结构和垂直风切变明显改变了大气不稳定状态和对流触发条件，而且也通过质量守恒调整了TC在对流层顶附近的流出结构。尽管同化只使初始TC强度略有加强，但随着模式积分时间的增长，这种模式边界层物理过程与资料同化相互耦合的涡旋初始化方法对TC预报的影响逐渐加强，改善了对TC登陆过程中强度维持和迅速减弱阶段的描述;并通过不同程度地调整对流层中低层和高层引导气流，影响了TC路径的数值模拟。