随着我国对南极科学研究的投入大幅度增加，科学考察活动日趋频繁，其对精确的天气预报的需求大大增加。然而，我国每次的南极考察都只依赖于卫星云图和国外传真图来做预报，到目前为止仍没有自己专门的南极数值天气预报系统。因此，发展南极数值天气预报模式，建立我国自己的南极数值天气预报系统迫在眉睫。为此，本文利用ERA-Interim再分析资料和GFS-FNL分析资料分别作为初始场，使用高分辨率的区域天气模式Polar WRF3.2.1对2008年南极地区全年的天气过程进行了模拟与评估。模式初始化时间为每日0000UTC，积分时间为48h，并且将前24h作为模式物理过程的调整适应时间将其结果去除。通过与12个站点的近地面常规气象观测和5个站点的GPS探空观测进行统计验证分析，讨论了初始场的不确定性、大尺度环流的季节性变化、海冰特征和水平分辨率，以及积云、微物理、边界层和辐射等几个主要物理过程的不同参数化方案等方面对模式的天气预报技能的影响。研究表明：(1) Polar WRF对地面气压、气温、比湿和风速，以及高空位势高度、温度、风速和风向在全年中都具有很高的模拟技能，尤其是其能够准确的捕获冬、夏季近地表与高空各气象要素的天气尺度变率，如：高低压的变化过程、冬季气温的突然增暖或降温过程、大风过程和风向的转变，以及冬季低压系统过后气温上升导致的比湿增大的过程等。模拟地面气压与观测的逐月平均偏差一般<2hPa，且相关系数>0.98；气温一般在沿岸地区全年均较观测偏冷（<2°C），在内陆地区平均偏暖（<2°C），但其在冬季略微偏冷（<0.7°C），模拟与观测的逐月相关系数均>0.85；风速在内陆地区一般较观测偏大<2m/s，但在沿岸地区个别站点明显偏大。Polar WRF对高空气象条件的模拟能力明显高于近地表，其模拟的位势高度与观测的偏差在整个大气柱内均在±20gpm以内；温度的绝对偏差除了在近地表和对流层顶（~300hPa）附近约为2°C之外，其全都<1°C，且相关系数>0.9；风速的平均偏差一般均<1m/s，仅在近地表和高空急流处（~300hPa）约为2m/s；风向的平均偏差除了在近地表和靠近模式顶层约为±10°外，其几乎均在±5°以内，且相关系数在0.6~0.9之间。另外，Polar WRF可以准确的模拟出夏季沿岸地区近地表各气象要素的日变化特征，以及下降风的日循环，甚至能精确地再现内陆Vostok双峰型的风速日变化特征，且模拟的风速极值与观测偏差小于0.5m/s。Polar WRF对高空温度廓线的准确模拟决定了其有能力准确的模拟出对流层顶高度、温度以及大气静力稳定度(Brunt-V is l频率)的垂直分布，其模拟的对流层顶高度与观测的偏差在1月份最小，约-0.1km，8月份最大，约0.6km，对流层顶温度的偏差<2°C。(2)海冰特征的变化对局地天气过程有着重要的影响。减小模式中冬夏季的海冰厚度、减小夏季海冰反照率，以及同时减小夏季海冰反照率和海冰厚度时，都在一定程度上提高了Polar WRF对东南极沿岸地区近地表天气过程的模拟能力，并且海冰反照率的影响明显大于海冰厚度的影响，其使得沿岸气温的夏季平均绝对偏差减小了0.22°C。海冰特征改变对沿岸地区的影响明显大于内陆地区，尤其是夏季海冰反照率减小时对沿岸地面气压和气温的影响程度几乎为内陆地区的5倍。夏季海冰反照率的减小使得海冰区地表温度明显增暖，局地大气的不稳定层结更多，其使得大气的响应高度可达到880hPa左右，且能影响到距沿岸约600km处的南极内陆地区。(3)南极大陆近地表气象条件对水平分辨率很敏感，尤其是沿岸地区的气温和风速对高水平分辨率最为敏感。即使是在Dome A和South Pole这种地形较为平坦的内陆高原地区其对水平分辨率仍然很敏感。高水平分辨率下各气象要素在不同站点、不同季节的表现不尽相同，例如：16.7km分辨率使得沿岸ZS站冬、夏季气温的绝对偏差分别较50km粗分辨率减小了1.20°C和0.84°C，但近地表风速偏差却分别增大了1.42m/s和1.99m/s，这表明并非水平分辨率越高模拟越准确。(4)积云参数化方案中，Betts-Miller-Janjic方案在东南极沿岸和内陆地区的冬季表现最优，Kain-Fritsch方案在东南极沿岸的夏季表现最佳，New Grell方案在东南极内陆的夏季表现最好。微物理方案中，Thompson方案在东南极沿岸和内陆地区的冬、夏季都表现最佳，Morrison方案在沿岸地区的表现与Thompson方案相媲美，但其不适合用于内陆地区，尤其是对内陆冬季气温模拟。边界层参数化方案中，ACM2方案在东南极沿岸和内陆地区的冬、夏季都表现最优，YSU方案很不适合用于南极冬季气温的模拟。辐射方案中，RRTM长波方案与CAM（或RRTMG）短波方案的组合辐射方案对东南极沿岸地区冬、夏季的天气过程表现都最佳；RRTMG长波方案与RRTMG短波方案的组合辐射方案对东南极内陆地区夏季的天气过程表现最优；RRTM长波辐射方案对内陆地区冬季的天气过程表现略优于RRTMG。另外，模式对不同边界层和辐射参数化方案的敏感性明显大于对微物理和积云参数化方案的敏感性。(5) ERA-Interim作为初始场时，Polar WRF模拟结果中的近地表气温和比湿，以及高空温度和风速的表现均优于GFS-FNL作为初始场的模拟结果，而地面气压和高空位势高度的表现却不如GFS-FNL作为初始场时的模拟结果,其中近地表气温、比湿和气压的表现与初始场ERA-Interim和GFS-FNL在沿岸地区的表现相一致。除此之外，ERA-Interim和GFS-FNL分别作为初始场时模拟的其它近地表和高空气象要素在不同地区不同季节表现各有优劣，但两者差异很小，且明显小于初始场ERA-Interim与GFS-FNL的差异。这表明初始场的不准确性在很大程度上会直接影响到模拟结果的不准确；另外Polar WRF有能力将初始场之间的差异经过模式自身的调整后大大缩小。ERA-Interim和GFS-FNL均可作为模式在南极地区的初始场和侧边界条件的不错选择。本文的研究结果将为Polar WRF在南极地区的改进与发展提供参考依据，为建立我国自己的南极数值天气预报平台打下基础。