本文应用 GMS-5 每小时卫星云图和常规天气资料对98-02年夏季58区所有的大暴雨、特大暴雨过程按大尺度环境场的特征进行了分类，并重点研究了对该区影响最大的与热带气旋 （TC）相关的暴雨过程及其云团特征。 经典螺旋度反映了风场与涡度场的相互作用，第一类热成风螺旋度反映了风场切变与涡度场的相互作用。在一定的切变流场中，流场所形成的轨迹呈现一定的螺旋特征。本文定义了第二类热成风螺旋度，它反映了温度场的水平分布不均引起的水平环境风场垂直切变与风场的相互作用，并证明了它在一定条件下具有守恒型。通过几个理想试验，来分析从水平分布不均匀的温度场出发所引起的水平环境风场垂直切变与风场的作用，并利用第二类热成风螺旋度来进行诊断分析。 利用中尺度数值天气预报模式 MM5，对2001年8月5-6日暴雨过程作了数值模拟，用第二类热成风螺旋度、经典螺旋度和第一类热成风螺旋度，比较它们各自与本次上海暴雨的降水落区和降水的随时间变化的匹配。分析结果发现，第二类热成风螺旋度比经典螺旋度和第一类热成风螺旋度更有优势。利用模拟结果来分析本次暴雨的过程和对流系统的结构，来找出暴雨发生的机理。首先进行涡度流场的分析，作850hPa和350hPa的涡度散度差分析，在上海暴雨发生之前，上海西部地区大概100km左右一直受很强的气旋性环流控制，500hPa上呈现出很强的涡度带，且散度差场上表现出很强的低空辐合、高空辐散趋势。在暴雨发生时，上海正处于正涡度带中心控制区和低空的气流辐合区。为了更清楚地分析对流体的结构，根据暴雨发生的前中后过程，将时间分成了三段，本文对这三个时段作了简单合成分析：把位涡 （PV）、垂直速度 （w）、相当位温（θ<,e>）、混合比（q）和水平风场 UV 的合成分析结果沿北纬31°和东经121.5°作垂直剖面，分析发现：这次暴雨发生发展的机制是始终伴随着上海高空的冷心和速度场切变的出现、维持与消失。在暴雨发生前，北方的干冷空气的干侵入有利于上海地区周围的冷心形成和维持。由于热适应作用，一方面，使得冷心存在而且在冷心上部形成过流现象产生，另一方面，由于冷心的存在，使得水平方向上的气流的爬行和绕行，引起U风场垂直切变，y方向的水平涡度很大；同时北方强的冷空气南下至上海，和副高西侧的强东南暖气流交汇在上海，形成了V风场切变，使得强垂直辐合上升。分析了水 平涡度倾斜项对于垂直涡度的作用，发现在这次把暴雨中，水平涡度倾斜对垂直涡度的作用很大，水平涡度倾斜转变为垂直涡度，强对流很快发生而且维持一段时间。