青藏高原地区海拔高,地貌复杂,其下边界的物理性质,如近地层大气层结稳定度、土壤温度、高原积雪等变化都直接影响着高原地气系统间的感热和潜热交换,从而引起强烈的地气系统三维热力结构变化,使得天气过程变化较快,MCSs(中尺度对流系统)发生频繁,容易引发暴雨、暴雪、雷暴、大风等强对流天气过程。本文利用WRF (ARW)模式和3DVAR系统,将美国国家环境预测中心提供的ATOV S卫星资料作为观测场,对2013年7月22—-23日高原上的一次中尺度对流复合体(MCC)转化中尺度对流涡旋(MCV)的过程进行了直接同化试验和数值模拟,并对试验结果进行了分析,针对模拟结果,讨论了此次对流系统转化过程的机理。根据FY-2E卫星提供的TBB资料和NCEP提供的FNL资料,对比分析对流云团和流场演变可知,此次MCC转化为MCV以及MCV成熟的时间段为7月22日12—-18时,18时气旋性涡旋达到成熟,由400hPa向下延伸到达近地面。高原MCC的形成应与此时处在南亚高压中心附近以及日变化有关,南亚高压的辐散场有利于MCV的形成。在MCC向MCV演变的过程中,高空急流右后方的次级环流的加强,有利于对流上升运动发展,可能是MCC转化为MCV的主要因子。来自孟加拉湾的水汽北上高原,为中尺度对流系统发展和降水发生提供了有利条件。对AMSUA、AMSUB和HIRS3三种卫星传感器资料分别进行单一传感器、多传感器、单一时次、多时次的同化试验,结果表明：加入卫星资料弥补了高原常规观测资料匮乏；同化不同传感器资料效果相差较大；同时同化多种传感器资料并未比单一资料效果好；连续循环同化合理引入了更多辐射资料,有效改善了高原MCV的强度和位置模拟。经过综合对比,选择循环同化AMSUB资料为最优同化方案。与控制试验相比,其结果能够很好地模拟MCV成熟时的涡旋位置、形状和对流云团范围,并且对降水的范围和重点区域的模拟也与实况较吻合。对此次高原MCC转化为MCV的过程进行湿位涡分析可知：中尺度涡旋和强降水均发生在湿等熵面下陷区域。高空正的湿位涡异常叠加低层正温度异常,在此过程中经历对流不稳定度的减弱,诱生出气旋性环流并向下伸展,使得气旋性涡度发展,降水发生,而水汽的凝结潜热释放进一步加剧了湿等熵面的倾斜,从而使得垂直涡度进一步发展。同时,在此过程中受水汽加热的影响,水平相当位温梯度减弱,负的斜压项减弱,使得总的湿位涡正值增大。在MCV发生和发展期,低层450hPa以下水平涡度向垂直涡度的转换,以及垂直方向上正涡度的输送,使得低层正涡度增大,气旋性环流发展,而中高层负涡度增大,反气旋性环流发展,垂直方向上的正反气旋性环流的配置有利于对流涡旋的发展。在MCC生成过程以及向MCV的转化过程中,温度变化的垂直结构基本是低空降温冷却,高空升温变暖。400hPa—-200hPa之间温度变化正异常主要来自于可分辨的凝结和蒸发,降水潜热释放作用是扰动有效位能的主要来源。而200hPa以下冷却异常主要来自于垂直运动,包括垂直对流和干绝热冷却。冷暖空气垂直运动是扰动有效位能转化为扰动动能,使得后者增加的主要机制。即对流活动所释放的潜热能是MCC发展及转化为MCV的主要能量来源。东部和高原MCV个例进行比较得到：东西部MCV的水平尺度没有明显的地域性差异；高原MCV生命周期较短；由于海拔较高,高原MCV发生的高度约在对流层中层,而东部MCV主体位于对流层中下层；与之对应,高原MCV对流活动的位置比东部MCV偏高；东部MCV的正涡度主要来源于辐合项,高原MCV涡度发展贡献最大的是倾侧项和垂直输送；不管是东部MCV还是高原MCV,其发展的主要热力机制均是水汽的潜热释放过程。