本论文首先对国内外在暴雨及云南暴雨的研究和进展情况作了回顾，然后，利用NCEP资料、云南省部分非常规地面加密站的逐时降雨资料、GMS5静止气象卫星逐时的红外云图及云顶亮温，运用对比分析的方法，以2001年云南初夏的一次强降水过程入手，对云南初夏强降水进行了较为详细的诊断分析和数值模拟的进一步研究。　　 第一部分为第二章。对云南5月的一次旱年和一次涝年进行了对比分析，力图从大尺度环流形势、季风爆发的早晚和强弱以及ENSO背景的影响等方面来初步分析在我国低纬高原地区造成如此明显旱涝差异的成因。对比分析表明：　　 云南地区5月旱涝的产生是多种因素综合影响的结果，不同的气候和环流背景产生了不同的天气过程。对云南而言，2001年和2005年的5月在大尺度环流形势、季风爆发的早晚和强弱以及ENSO背景的影响等方面都有着显著的不同。　　 第二部分为第三和四章。对云南初夏的两次强降水过程进行了对比分析研究，探索两者的共性和差异，从而对造成云南初夏强降水的原因机制有进一步的认识。具体内容如下：　　 1、冷暖空气对强降水的产生缺一不可，且冷暖空气强度的不同，致其走向也不同，产生强降水的区域和强度也有所不同。2001年和2004年云南初夏的两次强降水过程都是发生在印缅槽较为稳定地维持在90°E，而同时又有东亚冷槽东移南压的环境场中，此种形势对于引导中纬度冷空气南下与西南暖湿气流在云南地区交汇非常有利。　　 2、印缅槽的形成和发展促使云南低空西南急流加强，并且高低空急流有较好的相关性。在云南初夏的两次强降水过程中，印缅槽的形成有着不同的特点。在2001年的过程中，印缅槽的产生主要是由于青藏高原上的低涡东移加强，同时，伊朗高压不断向青藏高原的西北部挺进和伴随着副热带高压不断西进的结果；而在2004年的过程中，孟加拉湾低气压的加强东移和高原上低涡的共同作用使印缅槽产生发展。同时，云南初夏的两次强降水过程都与低空急流有很好的配合，而低空急流的形成和加强又与印缅槽的形成和发展密切相关，并且强降水中心都发生在高空急流中心右后方与低空急流中心左前方的区域，这与我国东部及华南暴雨中的高低空急流的相互耦合产生强降水的机制相类同。这两次强降水过程中的高低空急流的相互作用还表现在上下层之间气流的质量调整传递上，高层的西风强风速区的向下扩展与低层西南急流逐渐增强以及降水过程是比较一致的。　　 3、即使云南的地势偏高，但还是有相当数量的水汽随气流爬越上了云贵高原，且孟加拉湾是水汽主要来源之一。在这两次强降水过程中，影响云南强降水的水汽输送主要有两支，一支为索马里急流经阿拉伯海转向流入孟加拉湾；另一支为赤道东印度洋(80～90°E)越赤道气流转向东进入盂加拉湾，两支水汽输送汇合形成向云南的西南部的水汽输送。致使这两次云南强降水的水汽输送有相当一部分来自其西南部，即孟加拉湾，这从气块的三维轨迹走向上也得到证实。引起这两次云南强降水的水汽输送辐合是由风场辐合引起的水汽输送造成的，而由水汽平流所引起的水汽输送在这一地区为弱的干平流。从水汽辐合的量值看，这两次强降水过程已接近东部沿海的量值，并且在2004年的降水过程中，水汽辐合甚至达到500hPa的高度。由此可见，虽然云南大多处于地势较高的地带，但在较强的西南气流下，水汽是有可能被输送到这一地区，并引发降水的。　　 4、中尺度对流云团是造成这两次云南强降水的直接影响系统。这两次过程的降水都具有典型的β中尺度的特点。2001年5月的强降水过程中共有7个雨团出现，其空间尺度为40 km至200 km不等，生命史一般4～6小时，最长者11小时。2004年5月的强降水过程中共有4个雨团出现，其中18日的两个雨团的生命史都在10小时以上。从卫星云图和TBB资料的分析亦可看到，这两次强降水过程的云团与东部地区梅雨锋上多移动性雨团不同，这些雨团移动较慢，甚至停滞少动，几乎在同一地区引发降水，这是某些区域出现强降水的可能原因。　　 5、两次强降水过程中，中尺度系统的产生有着不同的特点。在2001年的个例午，由于冷暖空气的强度都相对较弱，而云南的东北部地势较高，冷空气不易爬越，致使冷空气基本上是沿着山间低谷或沿着云贵高原的东南方进入云南。在强降水期间，近地层主要有两条中尺度辐合线存在，并且强降水区基本位于两条辐合线的交汇处，降水与两条辐合线似乎存在较明显的联系，同时其中一条辐合线又有沿地势走向的特征，地形的作用不可忽视。而在2004年的个例中，北部冷空气势力强大且位置偏西，从锋生的垂直结构可知，其高度已达到500 hPa以上，因此未受云南地势高度的限制而自北向南入侵云南省。在云南近地层只有因冷暖空气交汇形成的一条中尺度辐合线存在，并且强降水产生区与此辐合线的位置相一致，但此中尺度辐合线与云南的地形特征关联不大。　　 第三部分为第五～七章。利用高分辨中尺度数值模式对2001年5月云南的一次强降水过程中的中尺度天气系统的结构、演变、发生发展机制进行了深入分析，探讨多方因子在降水中的作用，并对其产生的机制和机理做出解释，确认已有的事实和揭示新的发现，从而对此次强降水过程有了更为深入地认识。　　 1、高分辨模拟结果有可能揭示强降水过程中尺度系统的结构及演变特征。对2001年5月的强降水过程的β中尺度雨团的模拟结果表明，模式的模拟结果较好地再现了此次云南强降水过程的中尺度雨团的形成及演变。对形成此次强降水中心的两个维持时间较长的雨团的进一步分析表明，两主要雨团在发展强盛时，内部都为较强的上升运动，低层为辐合、正涡度，高层为辐散、负涡度，并且雨团内的水汽含量较大，雨水、雪和冰晶分别位于低、中、高层。对两强雨团相对应的所在区域的中尺度系统结构及发展演变表明，中低层正涡度中心的出现似乎对降水系统的发展有先兆性，同时低层气流的水平辐合和水汽通量水平辐合，以及不稳定层结都为系统的进一步发展提供了能量，而垂直上升运动中心出现得较晚，可以认为是低层气流辐合抬升的结果。　　 2、模拟结果可能帮助揭示中尺度系统的发生、发展机制。中尺度系统的发展演变与印缅槽的形成和发展密切相关，而印缅槽的形成和加深是随着青藏高原上的低涡东移加强，南亚高压不断向青藏高原的西北部推进，同时副热带高压又不断西进的结果。此次强降水过程中两主要雨团的形成与近地层气流辐合线密切相关，并与云南特殊的地形地貌紧密相连，雨团往往在气流辐合线的交汇区，即气流辐合区形成并发展。并且两强降水雨团的位置与西南低空急流的扰动有很好的配置关系，雨团的中心基本上都位于急流中心的左前方，并随着急流的增减而增减；其中南风分量对前一个强雨团A的产生和发展具有重要的作用，而西风分量对后一个强雨团B的产生和发展所起作用较大。从模拟的这两次强降水产生期间水汽的散度情况可知，强降水的产生与水汽的汇合有很好的一致性；第一天形成的强雨团A的水汽通量主要有两部分，分别从云南的西南部和东南部进入云南，并在云南的中西部汇合，产生水汽的辐合；而第二天形成的较强雨团B的水汽通量则是由云南的西南部和西部进入云南的水汽辐合。　　 3、水汽、涡度收支分析有助于弄清水汽来源和动力机制等。对中尺度雨团的水汽收支计算可知：2001年5月的强降水过程中两强降水雨团A和B的水汽通量输送在中尺度系统发展成熟前就有了较强的水平辐合和垂直向上输送，这不仅为系统的发展提供了保障，而且水汽的垂直输送对于降雨的产生具有重要意义。雨团A内的水平水汽辐合来源于其西、东和南侧，并且在系统发展成熟前，其南侧和西侧的水汽输送增强较大，而东侧的水汽输送是减弱的。而雨团B的水平水汽输送是西进东出、南进北出，但在雨团内的东西向和南北向都有水汽的净辐合，并且东西向的净辐合大于南北向的净辐合。由此可见，造成雨团A和B的水汽主要来源于其西南侧。对中尺度雨团的涡度收支计算可知：雨团A和B的涡度收支对其正涡度的产生和维持有着积极的贡献，其中低层的涡度水平辐合尤为重要，而涡度水平平流和垂直输送也起到一定的作用。　　 4、凝结潜热、行星边界层、云南局地山脉及地表状况、环境水汽场及低空西南风场等物理过程不同程度上对此次强降水过程中尺度系统的发生、发展有一定的影响。凝结潜热和行星边界层等物理过程的选取对云南强降水中尺度对流云团的形成和发展都起到十分重要的作用。而云南地形对中尺度对流的产生往往有着触发的作用，其中，红河河谷的喇叭口地形作用不可忽视，它不但能改变近地层气流的走向，而且对低层水汽通量散度分布也起到一定的作用，从而使强降水的落区发生改变；云南南部地形的改变对云南强降水过程的气流走向和水汽分布都有影响，但其作用不如红河河谷的作用大；而降低云南东北部地形会使云南北部的气流辐合发生变化。初始环境水汽场的模拟试验表明，水汽主要集中在700hPa以下，且湿度的变化可直接影响中尺度对流系统的产生和发展；并且环境低层水汽场对强降水过程的影响集中体现在来自西南向的水汽供应及输送能力上，而来自东南部低层的水汽变化对此次云南强降水的形成和发展影响不明显。对低层西南风场的试验表明，云南西南低空急流在此次强降水过程中起着非常重要的作用，它为强降水提供了丰富的水汽来源和造成位势不稳定层结，从而促进了对流不稳定的发展，致使强降水的发生；同时也反映出环境水汽场的热力条件与水平风场的动力条件在降雨系统的发展上是相互配合、相互影响的。　　 第四部分为第八章。在综合考虑动力学诊断分析与数值模拟结果的基础上，对云南初夏强降水过程的成因和物理过程进行了总结，并概括出引发云南初夏强降水的初步的中尺度物理模型。同时，还对本文存在的不足和今后更进一步的研究进行了讨论。