梅雨锋是东亚夏季的一个重要的天气系统，梅雨锋及其引起的降水研究一直是气象学家关心的问题。梅雨锋暴雨是梅雨锋上最为典型的灾害性天气过程，其发生是与梅雨锋相关的不同尺度的天气系统相互作用的结果。由于梅雨锋暴雨具有严重的灾害性，长期以来梅雨锋暴雨发生发展、维持机理及预报理论的研究一直是研究重点之一。针对四次典型的梅雨锋暴雨个例，本文以MM5模式为研究工具，研究湿物理过程参数化方案、陆面过程参数化方案对梅雨锋暴雨数值模拟影响，探讨初值扰动和模式扰动及其组合对梅雨锋暴雨开展短期集合预报的可行性、有效性。　　 本文首先研究了模式湿物理过程参数化方案的组合，主要包括积云对流参数化方案、边界层参数化方案、微物理过程方案的不同组合以及模式扰动构造的降水集合预报方案对长江中下游地区梅雨锋暴雨模拟预报的影响作用。数值实验结果表明，影响长江中下游地区梅雨锋暴雨过程降水数值预报的模式物理过程的重要性依次是:积云对流参数化、云微物理参数化、边界层参数化。对20-km模式分辨率而言，采用单一的积云对流参数化方案时，BM方案占显著优势;模式粗、细网格采用不同的积云对流参数化方案进行组合，可以改进模式降水预报，对于60km/20km的二重嵌套网格来说，AK/BM或者KF/BM组合具有一定的优势，不同积云对流参数化方案的组合可以改进梅雨锋暴雨的预报。在此基础上，进一步与不同微物理过程组合可以进一步改进梅雨锋暴雨的预报，不同组合方案预报降水的结果各不相同。对于长江中下游地区的梅雨锋暴雨，通过模式扰动而构造的降水集合预报可以得到一个比较稳定的预报结果，其集合成员数大致在8-10个，而模式扰动集合成员构成中要尽量考虑各种湿物理过程的影响，尤其积云对流、微物理过程、边界层过程的作用。模式扰动集合预报可以为长江中下游地区的梅雨锋暴雨的定量降水预报提供了一条可行的途径。　　 其次，目前短期集合预报成员之间存在不合适的相似，尤其对类似于地面温度和降水要素的预报，引起这种现象的可能原因是对陆面状态的扰动缺乏。许多研究工作中已经证实中尺度环流是能够被陆面状况的局地差异所驱动的，在一定的条件下这些环流能够决定哪里将有深对流发展。在前文工作的基础上，接下来讨论了陆面过程和土壤湿度对长江中下游地区梅雨锋暴雨模拟的影响作用。数值模拟试验结果分析表明:暴雨的数值预报对陆面过程的作用比较敏感，陆面过程对暴雨发生时间、地点、强度的预报有较大影响，产生降水差异数量上甚至可达50mm及以上;陆面过程主要通过改变模式底层潜热、动量的湍流输送等影响边界层过程，引起低空涡度场和散度场的变化，从而影响了中尺度对流系统的发生发展，中尺度对流系统发生发展的变化是造成降水分布发生变化的直接原因;土壤湿度的变化对短期降水预报有较强的影响，尤其对暴雨中心位置和强度预报表现出一定的敏感性，产生降水差异数量上达25mm左右;不同的扰动初值可以激发出不同的对流活动，进而改变了中尺度环流，反映了模式初值误差引起的暴雨预报不确定性信息;对土壤湿度和温度进行随机扰动既可以考虑陆面状态的不确定性影响，又可以增加集合预报成员之间的差异性。　　 数值预报的准确性取决于初始场和模式的准确性，由于初值误差、模式误差和非绝热物理过程参数化方案的误差，使暴雨发生时间、雨量和落区预报存在不确定性，限制了暴雨数值预报准确率的提高。最后，在前文工作的基础上，讨论了初值扰动和模式扰动对长江中下游地区梅雨锋暴雨短期集合预报的可行性、有效性。数值试验结果分析表明:采用Monte Carlo随机初值扰动法进行集合预报可以改善降水预报，集合预报的集合成员数为8-10个时就可以构造一个效果相对较好的集合预报;对热力场较均匀的梅雨锋暴雨天气，模式扰动集合预报比初值集合预报相对有效;通过集合平均可以得到一个比较稳定的预报结果，可以避免同样的成员对不同个例和不同量级降水预报的变化性，可以避免单一的确定性预报在暴雨落区和强度方面的不稳定;采用初值扰动和模式扰动组合进行集合预报可以有效改进降水预报，提高预报技巧;集合预报产品能给梅雨锋暴雨过程提供有价值的指导预报，具有较高的应用价值。