如何更好地模拟水物质的平流和分布,对于数值天气预报效果的改进,特别是对于更好地模拟降水过程,具有重要的意义。随着大型计算机的飞速发展,数值模式的分辨率日益精细化,使云的显式计算成为可能,这样就对水物质的平流计算提出了更高的要求,在平流的过程中,必须要做到高精度、守恒、保形。同时,如果直接用高阶的中央差分方案去求解水物质平流问题,会导致很大的数值频散,出现负水汽,而对于标量场的平流过程,不应改变其相对分布形式及正定性。另一方面,即使保证了平流方案的单调性,当有凝结潜热发生时,由于半拉格朗日平流方案求解上游点时的插值,在云边缘区域会造成虚假的云水,导致不合理的相变过程。为了解决以上问题,本文研究了一个新的水物质平流方案及其在GRAPES模式中的应用;同时研究了相变潜热的修正方案,并考察了该方案对模式对流云结构模拟及降水预报的影响。旨在改进GRAPES模式对水物质平流问题的模拟,提高降水的预报效果。本研究分为两个部分。第一部分中,先通过理想试验,验证了CSLR水物质平流方案相对于模式中原有的QMSL方案,可以做到更好的高精度、守恒、保形;然后将CSLR方案接入GRAPES有限区域模式和全球模式,通过实际个例模拟,验证了CSLR平流方案可以更好的模拟水物质的平流过程,提高了模式对降水的预报效果。第二部分中,先通过理想试验,验证了NLSL相变修正方案可以有效的限制云边缘由于插值产生的虚假相变;然后将NLSL方案接入GRAPES有限区域模式,通过实际个例模拟,验证了模式可以更好的模拟水物质的平流和分布,预报出的雨带中心区与实况更加符合。