江淮梅雨是中国东部夏季最主要的降水系统,其引发的洪涝灾害常造成巨大的损失。随着观测系统和数值预报技术的进步,梅雨锋及其雨带位置、时间的预报精度己显著提高,但对于雨带内强降水的预报精度仍相当有限。以往许多研究主要利用卫星资料和地面多普勒雷达对梅雨期的对流特征进行研究,但对于对流内部的微物理结构研究较少。本研究是对梅雨对流研究的补充,利用国家973计划“突发性强对流天气演变机理和监测预报技术研究”2013-2014年在江淮流域外场观测试验中收集的S波段双偏振多普勒雷达和二维视频雨滴谱仪资料,结合粒子相态和雨滴谱反演技术,研究梅雨期间对流的微物理特征,揭示不同尺度降水特征(PFs)中对流的微物理特征,并比较了极端降水对流(降水最强的l%)和极端深对流(高度最高的1%)的微物理特征和差异,主要结论如下：首先,通过雷达观测识别梅雨期对流和层云降水,并统计两者的频次和降水量,结果显示梅雨期间的降水频次以层云为主,对流降水和层云降水的质量加权平均直径Dm接近(1.39和1.21m),但对流降水的雨滴浓度是层云降水的3倍,接近海洋性对流的雨滴谱特征,因此对流降水对总降水量的贡献占主导(53%)。垂直结构显示,在0-C层以上,层云主要包含不规则的低密度冰相粒子,因此雷达差分反射率因子(ZDR)较层云小,而对流以霰粒子为主。在0-C层附近层云冰相粒子融化,ZDR增大,同时雷达反射率因子(Z)也会增大,形成亮带特征。在0-C层以下,层云的Z和ZDR先减少,然后ZDR增加,表明雨滴先破碎,随后蒸发。对流的Z和ZDR增加,以碰并增长为主。其次,依据PFs的水平尺度,定义了大(>1000 km2,)、中等(200—1000 km2)、小(<200 km2)三种尺度的PFs,并比较其对流降水的微物理特征,结果显示PFs越大,对流发展的高度越高,Z更强,冰相过程越显著。大PFs中对流低层的ZDR分布比较集中,最大不超过1.7 dB,而小PFs中对流的ZDR分布最离散,最大值超过3 dB。对于同样的Z值,小PFs中对流的平均ZDR最大,而大和中等PFs接近。雨滴谱反演显示,小PFs中对流的雨滴谱分布最广,但是浓度相对较小,产生的降水较小；大和中等PFs中对流的雨滴分布相对比较集中,浓度也比较大,产生的降水较强。最后,根据雷达回波和地面降水资料,定义了降水最强1%(R类：小时降水强度>46.2 mm／h)和发展高度最高1%(H类：回波项高>14.5 km)两类极端对流PFs,并对比分析了其微物理特征差异,发现两类对流PFs仅有30%的样本重合,说明强降水和对流发展深度没有必然联系。在近地面,对于相同的Z,R类对流PFs的ZDR比H类对流PFs小约0.2 dB,导致R类对流PFs产生更强降水。在垂直结构上,ZDR增加的主要高度是8-4 km,H类对流降水PFs拥有更大的垂直上升速度,更多的水汽和过冷水被带到0-C层以上发生冷云过程,形成大的霰等冰相粒子。其下落融化后收集小雨滴和云滴的效率更高,最终形成较大的雨滴。雨滴谱反演显示R类对流PFs的雨滴粒径更小,浓度更大,产生的降水更强,和地面雨量站的观测结果是一致的。最后的个例分析验证了前面的统计结果,同时水凝物分类结果也证实H类对流降水PF中霰粒子发展更深。