由于青藏高原地区海拔高度高,接收到的太阳辐射强,其上空的大气不稳定,极易产生对流活动。强的对流活动导致的剧烈上升运动又会将水汽等大气成分输送至对流层上部-平流层下部区域,而这些大气成分会不同程度地对全球气候产生重要影响,因此,青藏高原成为了对流层水汽和其他痕量气体进入平流层的一个重要入口。然而青藏高原地区地形十分复杂且观测资料匮乏,尤其对上对流层下平流层的研究更需要大量的观测资料和数值模式数据。最新一代的全球测雨卫星(Global Precipitation Mission,简称GPM)上的星载双频测雨雷达(Dual-frequency Precipitation Radar,简称DPR)和Aura卫星上的微波临边探测仪(Microwave Limb Sounder)则为详细研究青藏高原地区的对流活动和大气成分提供了宝贵的观测资料。本论文利用2014-2016年夏季GPM测雨雷达DPR资料、2005-2016年MLS卫星资料、并结合再分析资料和IPSL模式数据,研究了青藏高原及其周边地区夏季的对流活动水平分布以及垂直结构特征;分析了青藏高原及周边地区上对流层下平流层区域几个典型高度(215h Pa、147h Pa、100h Pa)的水汽、臭氧和一氧化碳的水平分布特征及三种大气成分之间的相关性;然后选取一个强对流活动个例进行研究,最后结合模式数据分析大气成分和垂直运动之间的相关性。取得的主要结论如下:(1)整体上,青藏高原及周边地区夏季雨顶高度大于10 km的降水样本在6-8月递增,并且样本数随着高度的增加而减小,即雨顶高度越高的降水次数越少;发生在高原周边区域10 km以上的降水次数始终大于高原上的降水次数。青藏高原及周边地区深对流发生频次基本在0.8%以下。青藏高原及周边地区穿透性对流频次明显小于深对流频次,且不超过0.2%。深对流和穿透性对流,其频次分布由南向北逐渐减小;随着雨顶高度的增加,相对应的深对流所占比例以指数形式迅速下降;对流降水对总降水量和总降水频次的贡献变化趋势一致,相应的面积比都随着贡献量的增加迅速下降。(2)夏季对流降水雨顶高度和地表降水率在6月最小,在8月份达到最大。整个夏季平均降水廓线则与7月份的降水廓线比较一致。高原主体上的对流降水雨顶高度由西向东逐渐升高,且降水率随着高度的增加而呈现出明显的梯度变化。(3)青藏高原地区对流层上层和对流层顶附近水汽含量在四季都表现为高纬地区低,低纬地区偏高;夏季水汽混合比含量高的部分原因为高原上空的深对流活动和夏季风的共同作用。在平流层下层,冬季和春季时水汽水平分布却呈现南北相反的趋势,且春季水汽混合在121h Pa-100h Pa之间发生转换,冬季时的这种转换则发生在147hPa-121hPa之间。在春季,高原地区的对流层上层至对流层顶附近水汽混合比随着高度增加先迅速减小然后再上升;冬季水汽混合比从215h Pa到147h Pa迅速减小,再向上迅速增加,呈现出一个“V”型结构;夏季和秋季的变化基本一致,先迅速减小再增加,但这种增加却不明显。2005-2016年,青藏高原地区100h Pa高度上夏季和秋季的水汽混合比大小接近,春季和冬季的变化趋势基本一致,并且冬季水汽混合比含量比春季时大。在147h Pa和215h Pa高度上,夏季的水汽混合比含量远远大于其他季节,其次为秋季。春季和秋季时的水汽含量变化表现出明显的波浪型结构特征。(4)215h Pa上,O3混合比呈现南低、北高的空间分布特征,总体上是高原主体上空的O3浓度偏低。147h Pa和100h Pa上,O3混合比南部低、北部高的分布特征更加明显;与此同时,CO浓度的大值区往西偏移,CO浓度的大值分布区域和反气旋性闭合环流更为一致。在整个UTLS区域,水汽和CO存在明显的季节内振荡,呈现出一种同位相的变化特征;CO和O3的浓度变化都表现出一种反位相的变化特征;其中在147h Pa上,CO和O3浓度的异常变化特征比较相似。(5)强对流活动中,O3和CO混合比出现明显变化,对流层中CO混合比出现高值区且向上延伸;对流层底层空气被强烈的上升运动输送至高层,使得高层O3浓度降低;同时,对流层的水汽明显增加,且主要集中于150h Pa至215h Pa之间,而在比较干燥的对流层顶附近,水汽混合比变化很小;冰水含量(Ice Water Content,IWC)变化最为显著,增加了2倍。对流活动中跨越对流层顶的臭氧和水汽通量为正值,即空气由对流层向上进入平流层;而在对流活动发生前到发生后的时段内,空气运动逐渐由向下到向上输送演变。(6)在200h Pa上,CO和垂直速度上在高原中部和东北部呈现出较弱的负相关性;O3和垂直速度的正(负)相关性在该高度上表现最强。150h Pa上CO和垂直速度的负相关性进一步减弱,相反地,在高原西南侧区域开始逐渐表现出较弱的正相关性。100h Pa高度上,CO和垂直速度正相关区域的范围扩大,在整个高原南部都表现为正相关且相关性进一步加强;而O3和垂直速度正相关已基本不存在,负相关性开始占据高原主体。