随着探测技术的不断发展,特别是卫星资料的大量释用,热带气旋（TC,西北太平洋又称台风）的整体的路径、强度预报水平逐年提升。对于快速增强这一特殊的涡旋强度变化,以及云微物理过程在其中的作用是仍是当下研究的热点及难点问题之一。同时,由于现有的中尺度数值模式中的云微物理参数化方案的不确定性,直接使得TC的降水预报,特别是定时、定点、定量的精细化预报能力尚待提高。本论文以台风中的云微物理过程特征及其演变机制为主线,对比了不同季节内登陆我国的超强台风在发生快速增强前的云内水成物特征差异,分析和改进了影响近地面雨水尺度的主要微物理过程及其参数化公式,可部分提升对台风内部云微物理过程及其演变的认识,提高现有的对台风发生快速增强以及登陆前后降水的精细化预报水平。具体研究内容及结论如下:利用美国联合台风预警中心（JTWC）的最佳路径数据集及欧洲中心新版再分析资料（ERA5）,将发生在1979-2017年间6月-8月以及9月-11月的台风划分为“夏台”和“秋台”,着重分析了登陆我国的超强台风的季节内变化特征。结果表明,尽管登陆我国的“夏台”数量是“秋台”的2倍,但后者更易达到超强台风的等级（占各自TC总数的比例分别为25.5%、39.5%）,且平均的生命周期也较短,极端强度也较强。有近一半的超强台风通过快速增强的方式达到最大强度。对比不同季节内的超强台风在出现快速增强前后的水成物演变特征可发现,快速增强阶段,两组TC内的区域平均的水成物演变特征相似;而在快速增强过程中,“秋台”内高层的冰相粒子显现出提前变化的特征,即冰晶粒子超前3-6小时发生显著增长,并通过自动转换及碰并等方式变成雪,“夏台”中则没有这一明显变化。不同季节内的超强台风发生快速增强时的初始强度及快速增强率没有一致性的差异。“秋台”内高、低空的环境场配置,例如高层较强的辐散,以及低层水汽和热通量的水平辐合可能是导致“秋台”在快速增强前6小时,低层有较强垂直上升运动出现的原因。通过将云水向上输送至混合层,云冰粒子可通过冻结的方式产生并在该高度处释放大量潜热,影响中层的大气不稳定度,“秋台”内RI启动前6小时的冰相水成物含量的变率与启动后第一个6小时内风速的增率具有一定的相关性,说明相变带来的潜热释放仅可能引起涡旋系统强度的变化。为了进一步研究发生在秋天的超强台风,在不同发展阶段,不同区域内的雨水的演变特征及与地面降水的关系,基于WRF中尺度模式和Morrison双参数云微物理方案,对2013年第19号超强台风“天兔”进行海上长时间（108h）的高分辨率（2km）数值模拟。以最大风速半径的2倍区分涡旋的内核和外围环流区域。模拟结果除了证实了“天兔”在快速增强期间高层冰相粒子的显著增长外,还发现内核区域的雨滴谱变化与垂直上升运动密切相关。低层雨水的含量和尺度直接决定了地表降水量和强度,且在对流层低层（1.25km）存在一个雨滴的数浓度的大值中心,一定程度上影响了雨滴的尺度特征。内核和外围环流处雨滴数浓度的源、汇项的空间分布及转换率存在显著差异。近地层的雨滴数量主要受控于自身的蒸发和破碎。由于地形等因素,台风在登陆前后,低层的水平风垂直切变的强度发生变化,会对系统内雨滴粒子的尺度以及地面降水率产生影响。基于两个不同尺度雨滴粒子在相同水平风垂直切变影响下的相对速度差以及碰撞韦伯数,研究风切对雨滴粒子碰撞结果以及谱型变化的可能影响。理论计算表明,强的风切变可增大雨滴在水平方向上的碰撞破碎率。使用WRF模式及Morrison双参数云微物理方案,通过分别减小云滴数浓度的固定值以及在雨水的收集/破碎参数化公式中加入一个表征风切作用的因子（Dth=max（300-4000×VWS,100）,Dth表示雨滴出现破碎的临界阈值）,来修正方案中的雨滴破碎率,并对2016年第4号强台风“妮妲”进行高时-空分辨率的数值模拟。结果表明,“妮妲”在登陆前后由于下垫面粗糙度的变化,低层风切显著增强。减少云滴数浓度可明显降低Morrison方案模拟的低层雨滴尺度,但仍会存在部分不真实的大雨滴。进一步引入风切因子后,抑制了大雨滴的产生,使得台风低层的雨滴数量增多,尺度减小,与偏振雷达及雨滴谱仪的观测相吻合,且雨滴尺寸的减小降低了强降水的出现频次,与地面降水分布更为接近。云水是雨水形成的主要来源之一,台风在登陆前后,由于气溶胶的卷入会引起云滴数浓度的显著改变,但对系统内的雨水以及地面降水率的影响程度尚不明确。基于WRFChem模式和Morrison双参数云微物理方案,从气溶胶的两种主要前体气体出发,讨论其排放强度对“妮妲”登陆前后云雨微物理过程及降水的可能影响。通过将生成硫酸盐和铵盐的前体气体浓度分别减少至原来的10%进行敏感性试验,并在初始场中加入温度的随机扰动,验证气溶胶-云效应的抗干扰性。结果显示,当系统主体位于海上时,降低硫酸盐（铵盐）的前体气体,均可使云滴的数浓度显著减少,云滴尺度增加,雨滴的尺度以及地面降水均小于控制试验结果,且降水提前发生,体现了气溶胶有抑制暖云过程而增强对流发展的作用。但当“妮妲”登陆后,减少硫酸盐（铵盐）前体气体的排放,雨滴的尺度和地面降水均小（大）于控制试验,两种气体表现出了相反的影响,这可能与系统内的高层冰相粒子以及低层水汽含量的差异有关。结合初始场温度的随机扰动试验结果显示,不同气溶胶前体气体浓度的减弱对台风内云滴数浓度的减小作用是显著且明确的,但对雨水及地面降水影响的不确定性较大,因此建议此方面的研究分析应更多地基于集合模拟的结果进行。