浅对流云常常大面积地发生在海洋和陆地上,对辐射收支平衡起着重要作用。浅对流通过把近地层的混合空气带到自由大气中,从而影响了低层温度、湿度、云覆盖量以及风的垂直分布,在大气中很多情况下,浅对流还是深对流发展的一个前期过程。因而,改进浅对流过程描述是数值模式改进发展中十分重要的问题。然而,关于浅对流及其参数化的研究远不如深对流参数化那么广泛和深入。本论文选择了在数值天气预报模式中开展浅对流方案改进试验这一有意义的科研方向,参考Berg等2005、2012年提出的积云潜势方法,对GRAPES-Meso模式中的KF eta方案的浅对流激发和计算进行改进设计和试验。即将原方案中单一气块温湿条件的触发改为对边界层进行一组温度、湿度扰动后的气块群触发,并且用与该组扰动匹配的边界层温湿度分布确定的联合概率密度函数JPDF(Joint Probability Density Functions)来表征浅对流云的特征参量,以及计算浅对流的强度。在江南一次降水个例模拟较为合理的情况下,选取降水前期有浅云出现的重点分析区,着重分析了改进方案的浅对流激发、浅对流云特征的发展、浅对流对环境场的反馈、以及模式地面降水和T2m的相关响应等并与原方案及相关观测比较,从而验证了改进方案的合理性。进一步通过对中国东部连续两个月的批量试验,检验了改进方案对预报的综合影响与改进效果,得到了以下主要结论：(1)通过给定模式边界层格点温湿一组扰动和恰当选取相关参数,可以初步构建次网格尺度“气块群”的对流触发及其与边界层温湿分布联合概率密度函数JPDF的匹配关系。增大温度、湿度扰动范围,即增大JPDF单元条总数量而保持JPDF单元条宽度不变时,可增加对流触发机会、但运算耗时增加；提高扰动的细化程度,即减小JPDF单元条宽度而保持JPDF扰动范围不变时,也可一定程度增加对流触发机会、但运算耗时明显增加。故需要综合考虑扰动的物理意义和计算效率,选用适当的扰动参数值。(2)改进方案的浅对流激发和浅对流云模拟结果比原方案有一定优势。改进方案能相对早地激发出浅对流,且浅对流的发生具有一定持续性,提高了GRAPES-MESO模式浅对流的激发频率。相应地,使用改进方案时模拟出的浅对流云底、云高和云持续时间也比较合理,模拟的云底高度与观测更为接近。(3)改进方案浅对流激发对低层模式环境场形成了合理反馈。一是浅对流的发生,可在低层(主要是距地数百米到2-3km的垂直范围)形成对环境场的增温减湿反馈和对格点尺度云中水物质(云水含量和雨水含量)的反馈；二是因浅对流激发频率的增加,使得改进方案比原方案对环境场的增温减湿贡献更清楚,浅对流云发生范围增大、反馈给格点尺度的云雨水也更多。(4)浅对流激发的增加,对GRAPES-Meso模式中格点尺度降水与次网格尺度降水的分配比产生了些许改善作用(格点尺度降水占总降水的比例有微弱上升),这可能是由于改进方案中浅对流激发的增加,加大了对格点不稳定能量的消耗和对低层环境增温减湿的贡献,对深对流的发展形成了一些不利因素；同时改进方案浅对流对格点云雨水的反馈亦有所增加,这两方面对成云致雨的云微物理过程都有促进作用的缘故。(5)浅对流激发的改进,对GRAPES-Meso近地面要素(如：地面降水和T2m)预报总体上产生了正面影响效果。即：对降水预报技巧略有提高,主要表现为小量级降水预报TS的提高和降水细节特征预报的些许改善；对减小模式T2m的暖偏差有正效应,这样的正效应在相关天气发生地区和时段里表现的相对清楚、而在统计平均上表现为弱正效果。这种正效应特点,恰恰反映了其对精细化预报而言或许是更有价值的。