本论文主要研究2002年我国长江流域梅雨期间的中尺度对流系统的发生发展机理和结构特征。首先通过对一次梅雨锋上的中尺度对流系统在卫星云图上的Tbb资料进行分析，然后利用中尺度非静力数值模式MM5对这次过程进行了数值模拟，从而得到了中尺度对流系统的一些结构特征。另外通过对另一次中尺度过程的发生发展机制的数值模拟研究和位涡分析，进一步了解了中尺度对流系统的演变机制和降水特征。全文共分为五章： 第一章，主要介绍了国内外梅雨锋及其中尺度对流系统等方面的研究情况，包括梅雨锋的概况和研究意义，梅雨锋的研究进展，梅雨锋中尺度对流系统及其研究意义，国内外中尺度对流系统的研究现状，国内外中尺度对流系统的研究进展，位涡的应用研究。重点叙述了梅雨锋中尺度对流系统的研究现状和进展。指出，我国梅雨锋中尺度对流系统与一般条件下的对流系统具有不同的特点，由于它所处的环境场的特殊性，即存在于梅雨锋上，所以具有其独有的特点。最后介绍了位涡理论在天气学方面的应用研究。 第二章，主要是选择了2002年梅雨锋上的一次中尺度对流云团的活动过程为研究对象，对该次过程进行了云团特征分析和结构的数值模拟。从云团的演变图我们可以了解到对流系统的整个发展过程，且可以发现在成熟阶段，一个α中尺度对流系统里同时存在几个β中尺度对流系统。另外，由于高层反气旋性流场的影响，云团在高层呈反气旋性螺旋结构。且在对流系统的低层西南侧，有一个中尺度的低空急流存在，进一步加强了对流系统的发展。 第三章，主要使用中尺度数值模式MM5模拟分析了2002年6月18日-19日在湖北省发生了一次中尺度降水过程。这次降水过程主要是由一个中尺度对流云团的活动造成的，且该中尺度对流云团在不断东移的过程中分裂成两个β中尺度的对流云团。模式很好地模拟了造成该次强暴雨的中尺度对流系统的整个发展过程，模拟的降水分布与实况比较接近。分析模拟结果发现，中尺度对流系统在不断东移的过程中，受高层的辐散性流场的抽吸作用和低层的对流不稳定而发展加强；受地形的作用而分裂成两个对流单体：最后由于中高层水汽的减少，高层的辐散气流明显减弱变得无组织和下沉气流的影响，对流系统开始衰减。最后通过以上的分析给出了引起该次梅雨锋暴雨过程的中尺度对流系统的发展演变模型。 第四章，通过分析梅雨锋及其上的中尺度暴雨位涡和湿位涡来进一步了解梅雨锋的降水机制。通过分析发现对流层中低层高位涡的异常分布区域与梅雨锋锋区雨带的位置一致。且位涡的高值区表明了冷空气南下到达江淮流域，且与南侧来的暖空气汇合。并且在高位涡区有很强的湿度，高位涡带对应了梅雨锋上的正涡度带。由于梅雨锋暴雨过程是一个大量水汽凝结潜热释放的过程，湿位涡则很好地反映了暴雨的实际情况。MPV1是湿位涡表达式中的主要项，MPV1的正负性反映了大气的湿对称稳定性。由于对流系统在中低层具有很强的湿对称不稳定，湿位涡在低层表现为负值。分析还发现，中低层MPV1负中心的移动能够用来追踪降水的落区，反映对流系统的稳定度特性。而代表斜压部分的MPV2则能同时反映该中尺度对流系统的水平风垂直切变和θse的特征。MPV2＞0区提前预报了该处将出现强上升运动及暖湿气流，它的变化反映了对流系统的热力和动力垂直结构。位涡理论的应用为我们更进一步分析梅雨锋暴雨提供了又一可靠工具。 第五章，对引起梅雨锋暴雨的中尺度对流系统的发生发展演变机制进行了总结，并对中尺度对流系统的结构特征进行了总结性的描述。