随着全球气象卫星观测系统的日益发展和不断完善,人们可以获得更多丰富而可靠的卫星观测资料,由于其具有覆盖面积广、时空分辨率高和全天候观测等优点,从而可以在很大程度上弥补常规观测资料在海洋、高原上资料密度不足的问题。在当今天气预报业务中,降水预报一直是人们所关心的重点和难点,而我国位于东亚季风区,每年夏季风爆发之后多受暴雨等强降水天气过程影响,因此在数值天气预报模式中对卫星观测资料进行有效的利用,对于提高模式的降水预报水平有着十分重要的现实意义和应用价值。本文利用美国环境预报中心(NCEP)的GSI (Gridpoint Statistical Interpolation)业务同化系统,采用三维变分同化方法,结合美国国家大气研究中心(NCAR)的中尺度ARW WRF模式,针对2011年6月13日至15日发生在我国长江中下游地区的一次强降水天气过程进行了数值模拟试验研究,设计了不同组试验方案,将常规观测资料和源自NOAA、 METOP-A卫星的ATOVS辐射率亮温资料直接同化进入区域大气模式WRF中,对比分析不同同化试验方案对模式初始场及降水预报效果的影响。数值试验结果表明：直接同化ATOVS亮温资料,有效地改进了模拟区域中初始场的温度场和湿度场,而仅仅同化常规观测资料的优势不明显,其对于降水落区范围和降水强度的预报效果是有限的,而有ATOVS亮温资料参与同化的试验对降水落区位置、强度的预报的效果都有明显改善。文中还进一步诊断分析了影响本次降水预报效果的主要物理因子,对比分析结果表明：在常规观测资料基础上加入ATOVS亮温资料同化,能够明显调整大气中下层的动力、热力结构和水汽分布状况,并形成有利于降水发生、发展的动力、热力和水汽条件,从而改善降水预报效果。