登陆台风引发的强降水过程是影响我国沿海地区的灾害性天气之一,常常造成巨大的人员伤亡和经济损失。台风降水由不同的雨带(根据离台风中心距离可分为内雨带和外雨带)引起,而雨带内的微物理过程直接影响降水强度,因此提高台风定量降水预报的关键在于深入理解微物理机制。双偏振雷达是观测台风降水三维微物理结构的重要工具。目前已有一些研究利用双偏振雷达对台风内雨带的微物理特征进行了研究,但对外雨带的微物理特征认识有限。本研究利用我国华南业务双偏振雷达观测的台风Nida(2016)资料,研究了台风外雨带微物理特征及强降水形成的微物理机制,对比了台风内、外雨带的微物理特征差异,并对三种常用的双参微物理方案模拟的台风外雨带微物理特征进行评估,主要结论如下:(1)基于雷达观测的台风Nida外雨带内对流单体的微物理特征及演变特征显示,外雨带对流中降水粒子增长主要是通过融化层以上的冰相微物理过程,包括聚合和凇化。成熟期对流单体的强上升气流,有助于形成活跃的凇化过程和较大尺度的冰相粒子,其下落融化可能是形成大粒径强降水的原因。同外雨带相比,台风Nida内雨带的对流单体发展高度较低、上升气流较弱,零度层以下液态含水量快速增加且远大于零度层以上的冰水含量,表明雨滴收集云滴和云滴自动转化为雨滴的暖雨增长是内雨带降水的主要机制。(2)在雷达观测基础上,对WRF模式中三个主要的双参数微物理方案(Morrison、Thompson和WDM6)模拟的外雨带微物理特征进行评估表明,不同参数化方案下模式的长时间积分造成的大尺度环境场的差异会影响模拟雨带的形态,但降水的微物理特征主要是受参数化方案本身控制。尽管不同云物理方案均能较好地模拟台风Nida的路径和强度变化,且模拟雨带的结构和雷达反射率因子也与观测接近,但是没有一个方案能准确模拟出观测雨带内的粒子大小、分布和相态等微物理特征。Morrison和Thompson(WDM6)方案高估(低估)了大(小)降水粒子的浓度,因此造成液态含水量和地面降水的低估(高估)。三个微物理方案模拟的冰水含量均低于观测值,其中12公里以上的冰晶区低估最显著,表明模拟的冰相过程不足可能是导致地面降水模拟误差的主要原因。同Thompson和Morrison方案相比,WDM6方案在零度层以下更活跃的暖雨过程(碰并、破碎及蒸发)可能抵消了冰相过程的不足,因此形成了大量粒径偏小的降水粒子。(3)对三个双参数化的微物理参数化方案模拟的Nida内雨带微物理特征的评估显示,三个方案模拟的反射率因子和差分反射率因子均显著高于雷达观测值。观测的Nida台风内雨带降水的平均粒径较小,呈现明显的暖雨特征。零度层以下,Thompson方案表现出与观测相似的暖雨增长特征,Morrison方案中设置的暖雨过程的效率偏低,而WDM6方案则表现为冰相粒子向液态水滴的转化效率或者是碰并效率过高。