本文首先介绍在空间和时间多尺度分析同化系统STMAS （Space and Time Multiscale Analysis System ）中实现对预报区域中多部雷达回波强度资料三维变分同化和水汽惩罚项模块的技术方案：利用Z ‐qr 关系同化多谱勒天气雷达观测的回波强度，调整公式形式，以雨水含量作为控制变量，避免了由于指数项的存在，直接利用Z ‐qr 关系，以回波强度或雨水混合比为控制变量存在的一阶导数不连续的问题，并添加了水汽惩罚项。利用实例分析同化后的初始场结果表明，从同化后的雨水混合比反算出来的回波强度与观测结果保持了较好的一致性。在文章的后半部分，以2009 年8 月的MORAKOT 台风个例为例，使用位于台湾的四部雷达观测数据，设计三套试验，以LAPS/STMAS 提供不同处理方式得到的初始场，使用 WRFV3.2 模式，除提供的初试场中对雷达观测的回波强度资料处理方式不同外，同样的模式参数设置和边界条件进行模式预报，来分析加入雷达回波强度资料同化和水汽惩罚项模块后，针对进入模式初试场的改变，对模式预报结果的影响。实验结果表明：STMAS 中对雷达回波强度资料的同化方案（STMAS 方案），对降水预报产生了正面的影响，提高了降水位置和强度预报的准确性；加入惩罚项和对雷达回波强度资料的同化模块后（HYDRO 方案），惩罚项的加入削弱了水汽影响并加强了其他物理量的变化，从预报结果来说，相对STMAS 方案，HYDRO 方案台风总体降水增强了，但在强降水区域，HYDRO 方案预报的降水较STMAS 方案弱。相对控制试验，两种方案对降水预报产生了正面的影响，提高了降水位置和强度预报的准确性。