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本文选择WRF模式中主要的云微物理参数化方案，包括Lin方案、Thompson方案、WSM6方案和WDM6方案，针对新疆四次典型暴雨过程，对云系的特征量包括云量、云顶高度、云顶温度、雷达反射率和冰相粒子分别进行模拟试验，并基于多源卫星数据定量评估WRF模式上述四个云微物理参数化方案在新疆地区针对强降水天气过程的适用性，从而增进对降水过程中云微物理属性的认识，并发现模式模拟的不足，为改进模式的预报性能提供参考。主要研究内容及结果如下：
（1）模式运行6小时后，四种试验与探空观测水汽在600hPa―700hPa同高度偏差不超过0.5g/kg。模式运行18小时后，探空观测与四次模拟试验水汽均在700hPa高度以上廓线基本吻合，同高度偏差不超过0.3g/kg。随着模拟时长的增加，WRF模式模拟水汽准确性提高，这与模式起报时长有关。
（2）四次云微物理参数化试验均能模拟出暴雨发生过程中云量的空间分布，从而反映出关键云系空间位置。试验2(WSM6方案)和试验4(WDM6方案)对云量的模拟最接近实际云量，而试验1(Lin方案)和试验3(Thompson方案)对云量的模拟存在低估。
（3）四次暴雨过程均存在降水中心明显的对流旺盛中心，对流旺盛中心区域高空冰晶含量多，这一区域由于深对流云内冰相粒子和液相粒子互相转化不稳定，导致冰晶凝华碰并增长，进而导致降水过程。
（4）与CloudSat卫星探测反演云冰含量相比，四次模拟试验得到的云冰含量均偏低，其中试验2（WSM6方案）和试验4（WDM6方案）在空间位置上最接近观测云冰，云系经纬度与实际云系相似。但模拟的云系整体比实际云系偏薄弱，云系高度范围在2-9KM,云系中心高度在6-8KM，云冰含量在300-500mg/m3之间，低于CloudSat卫星观测云系中心云冰含量。试验1（Lin方案）和试验3(Thompson方案)未能模拟出降水前后两小时内降水中心深对流云中云冰含量高值区。
（5）对Quickbeam处理后得到的结果沿CloudSat卫星过境经纬度作剖面，得到雷达反射率垂直分布图。四次试验得出的冰晶粒子的回波中心强度在10-20dBz之间，高度均在3km-9km，与观测雷达反射率的雷达反射率高值区接近，空间分布位置相似。Thompson方案、WSM6和WDM6方案对雷达反射率的模拟均与观测十分接近，仅试验1（Lin方案）模拟雷达反射率高值区（＞10dBz）垂直高度较高，且云较少。
综上，针对新疆地区四次暴雨过程，通过多源卫星资料对WRF云微物理参数化方案进行评估，Lin方案、Thompson方案、WSM6方案和WDM6方案都较好的反映出降水过程中水汽及多种云属性的发展变化趋势，其中Lin方案、Thompson方案易对深对流云系当中各种水成物产生低估。这是由于单参数方案Lin方案。Lin方案中所有的粒子均假设服从指数分布，导致模拟得到的云中粒子较少。Thompson方案尤其对云冰存在低估而高估其他冰相粒子（雪粒子）。WSM6方案和WDM6方案可较好地再现降水过程中的云中粒子的空间分布及含量。
（1）模式运行6小时后，四种试验与探空观测水汽在600hPa―700hPa同高度偏差不超过0.5g/kg。模式运行18小时后，探空观测与四次模拟试验水汽均在700hPa高度以上廓线基本吻合，同高度偏差不超过0.3g/kg。随着模拟时长的增加，WRF模式模拟水汽准确性提高，这与模式起报时长有关。
（2）四次云微物理参数化试验均能模拟出暴雨发生过程中云量的空间分布，从而反映出关键云系空间位置。试验2(WSM6方案)和试验4(WDM6方案)对云量的模拟最接近实际云量，而试验1(Lin方案)和试验3(Thompson方案)对云量的模拟存在低估。
（3）四次暴雨过程均存在降水中心明显的对流旺盛中心，对流旺盛中心区域高空冰晶含量多，这一区域由于深对流云内冰相粒子和液相粒子互相转化不稳定，导致冰晶凝华碰并增长，进而导致降水过程。
（4）与CloudSat卫星探测反演云冰含量相比，四次模拟试验得到的云冰含量均偏低，其中试验2（WSM6方案）和试验4（WDM6方案）在空间位置上最接近观测云冰，云系经纬度与实际云系相似。但模拟的云系整体比实际云系偏薄弱，云系高度范围在2-9KM,云系中心高度在6-8KM，云冰含量在300-500mg/m3之间，低于CloudSat卫星观测云系中心云冰含量。试验1（Lin方案）和试验3(Thompson方案)未能模拟出降水前后两小时内降水中心深对流云中云冰含量高值区。
（5）对Quickbeam处理后得到的结果沿CloudSat卫星过境经纬度作剖面，得到雷达反射率垂直分布图。四次试验得出的冰晶粒子的回波中心强度在10-20dBz之间，高度均在3km-9km，与观测雷达反射率的雷达反射率高值区接近，空间分布位置相似。Thompson方案、WSM6和WDM6方案对雷达反射率的模拟均与观测十分接近，仅试验1（Lin方案）模拟雷达反射率高值区（＞10dBz）垂直高度较高，且云较少。
综上，针对新疆地区四次暴雨过程，通过多源卫星资料对WRF云微物理参数化方案进行评估，Lin方案、Thompson方案、WSM6方案和WDM6方案都较好的反映出降水过程中水汽及多种云属性的发展变化趋势，其中Lin方案、Thompson方案易对深对流云系当中各种水成物产生低估。这是由于单参数方案Lin方案。Lin方案中所有的粒子均假设服从指数分布，导致模拟得到的云中粒子较少。Thompson方案尤其对云冰存在低估而高估其他冰相粒子（雪粒子）。WSM6方案和WDM6方案可较好地再现降水过程中的云中粒子的空间分布及含量。