龙卷是一种猛烈的强对流天气,伴有旋转性强风,强烈的龙卷多由超级单体风暴产生。我国东部地区龙卷多发,但因其尺度小、生命周期短,不易被常规观测手段捕捉,更不易提前预报和预警,常造成重大生命和经济财产损失。目前,我国东部地区的超级单体龙卷己引起国内少数学者的关注,但对其具体形成机制了解仍很少,对云微物理结构如何影响龙卷的认识仍属空白。为了解我国东部地区超级单体龙卷的形成机制,探讨降水粒子谱分布特征对龙卷形成的影响,本文以2003年7月8日安徽省无为县一个超级单体龙卷个例(简称Ju108个例)为研究对象,利用ARPS (Advanced Regional Prediction System)模式对此例超级单体进行模拟,通过敏感性试验改变降水粒子谱分布,探讨其对云微物理过程和超级单体龙卷的影响,并对比不同参数化方案的模拟结果。通过和美国大平原地区一个典型个例进行对比,分析不同气候背景下降水粒子谱分布特征对龙卷作用的差别。主要结论如下：ARPS模式(3-km网格)能成功模拟出与Ju108个例相关的中尺度系统和目标超级单体,再现了梅雨天气背景下,一条南北向的线状降水系统由西向东经过安徽省的全过程,抓住了该降水系统发展过程中的主要特点。将3-km网格模拟结果中提取的探空应用到高分辨率(100 m)理想模拟中能较好再现目标龙卷超级单体各种特征：包括钩状回波、中气旋、阵风锋和弱回波区等。模拟龙卷涡旋出现在风暴前后侧阵风锋的锢囚点,持续14分钟,近地面最大垂直涡度和最大风速分别为0.39 s-1和45.7 ms-1 (EF1级别)。轨迹分析显示粒子在进入近地面龙卷涡旋前都经过后侧下沉气流区,表明后侧下沉气流区对龙卷形成的重要性。为探讨下沉气流区降水粒子谱分布特征对龙卷形成的影响,首先针对Lin三冰相云微物理参数化方案,改变降水粒子谱截距进行敏感性试验,结果表明,降水粒子谱变化对超级单体风暴下沉气流区的微物理过程有重要影响,进而影响地面冷池特性,最终影响龙卷生成。雨滴和冰雹粒子谱截距的影响更明显,谱截距较大(小)时,云内以小(大)粒子居多,下沉气流区内蒸发和融化过程增强(减弱),地面冷池强度和范围增大(减小)。相比于冰雹融化,雨水蒸发对地面冷池的影响更显著。冷池与入流区的配置对龙卷涡旋形成至关重要：冷池过强导致上升气流受阵风锋强迫向后倾斜,切断低层涡旋与中层中气旋的联系,冷池过弱则无法通过斜压作用形成水平涡管,不利于中气旋发展,这都会影响龙卷形成。另外,冰雹密度增大时下落末速增大,下沉气流区内融化和蒸发减少,地面冷池相对减弱,形成龙卷的潜势相应改变。与美国大平原地区一个典型个例相比,在本文个例环境下,0℃层更高,下沉气流区内冰雹融化和雨水蒸发的潜势更大,改变粒子谱截距后,这两种微物理过程的垂直响应范围更深厚,地面冷池特性变化更明显。因此,在本文个例环境下,地面冷池特性对粒子谱截距的敏感性更显著。改用多参数方案进一步研究粒子谱分布特征对超级单体龙卷模拟的影响发现,由于降水粒子下落末速计算的改变,多参方案和单参方案试验中水成物垂直分布差异显著：多参试验中总水成物大值区的垂直分布高度更高,而单参试验则集中于中层以下。对比形状参数取不同固定值的双参试验模拟结果后发现,形状参数对冷池的影响没有截距明显,模拟风暴的结构和强度相似。各多参试验中基本都模拟出了龙卷涡旋,而且总体上来说,地面冷池较弱时龙卷较强,持续时间更长,而冷池稍强的试验中龙卷较弱或未能生成。通过本文的模拟研究,证实了降水粒子谱分布特征对超级单体龙卷形成的影响,相比北美大平原地区一个典型个例的模拟结果,在本文个例环境下地面冷池特性对粒子谱截距的敏感性更强。模拟结果有助于增进了解我国东部地区超级单体龙卷的形成机制,为提高龙卷预报和预警以及将来进行人工抑制龙卷提供一定理论依据。