美国Oklahoma大学风暴分析和预测中心开发的中尺度模式ARPS（The Advanced Regional Prediction System）已经在国内被广泛应用于暴雨的研究中,而ARPS-3DVAR系统在国内的应用还很少。本文将国内新一代多普勒雷达（CINRAD-SA）的反射率及径向风资料引入ARPS-3DVAR同化系统进行同化,针对2006年登陆浙江苍南并造成严重影响的超强台风“桑美”,探讨多普勒雷达资料同化对台风模拟初始场和预报场的改进作用,揭示台风内部的动力和热力的精细结构。通过加雷达资料同化前后对“桑美”台风的模拟对比试验,分析了雷达资料对台风初始场的改进效果及其对台风降水和路径预报结果的影响。论文主要结论如下:1)ARPS-3DVAR可以合理有效地利用径向风和基本反射率资料对初始场进行调整,达到动力和热力平衡,明显改善6小时同化窗口内的降水、风场和回波结构,使结果更加接近实况观测。2)雷达资料同化不仅能模拟出控制试验已模拟出的位于浙闽东部沿海的降水区域,并且增强其降水强度,同时还将还将控制试验模拟结果中没有模拟出的位于浙江地区台风螺旋云带上分布的许多中-β尺度降水雨团以及位于海上的台风眼壁上的降水结构也模拟出来。这说明雷达资料通过ARPS-3DVAR同化可以有效地提高模式对中尺度雨团位置、强度的模拟能力。3)雷达资料同化使台风涡旋显著加强,台风大风半径更加合理,而且使台风眼结构更加清晰,台风初始位置逐步接近实况,从而改善了台风路径预报。ARPS-3DVAR在雷达资料中提取了有效的观测信息,使雷达同化后的台风初始场中各物理量空间分布结构呈现出更明显中-β尺度特征,有效地改善了模式对“桑美”台风的降水预报结果。4)本文也指出了模拟过程中对于台风强度的模拟偏弱,这与“桑美”本身超强台风难以刻画有关,配合雷达资料将地面和探空资料一起进行三维变分同化,并在初始场中采用Bogus技术,将可望获得更加接近“桑美”真实强度的模拟结果。