长期观测表明，由锋面抬升和局地气旋所生成的层状云系是我国北方冬春两季重要的降水云系，由于其结构较稳定且易于观测，是我国目前云降水物理主要研究对象及人工增雨的主要作业对象，但其微物理过程(凝华、升华、蒸发、凝结)以及各种水成物粒子之间的相互作用均较复杂。云中各种粒子谱型是这些微物理过程的产物，带有层状云产生过程的信息。研究云中粒子谱对认识降水产生过程以及研究人工增雨科学作业均有非常重要的意义。　　 本文在以色列TelAviv大学二维轴对称对流云全分档模式的基础上，简化了原模式的动力框架，发展了一个包含详细微物理过程的一维层状云全分档模式。模式中详细考虑了四种水成物(液滴、冰晶、雪花、霰)粒子，且对粒子之间随机碰并、凝华、凝结、蒸发、升华等主要微物理过程采用Tzivion等提出的多矩量方法计算，与解析解的比较显示该方法不但能保证各阶矩量之间的平衡，还能有效抑制数值扩散现象，从而使降水微物理机制的模拟更加接近云内物理量真实的演变状态。使用该模式模拟分析了河南省郑州市和吉林省长春市两次降水过程，通过在模式中加入Agl催化过程，添加AgI粒子数浓度和质量浓度的预报方程，并考虑AgI粒子的三种核化机制.模拟分析了AgI不同的催化时机和部位对云内微物理过程和宏观物理量的影响，详细讨论了AgI播撒影响地面降水的微物理机制。　　 使用一个包含详细微物理过程的层状云全分档模式结合地面Doppler雷达和PMS观测资料，对2007年7月1日吉林省一次锋面抬升引起的层状云降水系统进行了模拟研究。计算结果精细地的刻画了液滴、霰、雪花和冰晶粒子谱分布以及含水量在垂直高度上的分布与变化。并定量分析了该例中冰晶层、混合层和暖层中凝华、凝结、碰并等微物理过程对粒子谱型的影响，及冰晶层、混合层和暖层对地面降水的贡献率。结果表明，在该例中，冰晶层对混合层的播撒以D<300μm的小冰晶粒子为主；从混合层播撒的D>100μm的液滴粒子以及未完全融化的冰晶粒子对暖层中小云滴粒子的碰并收集作用较强，而一部分降水粒子在暖层内可通过随机碰并机制产生。该例中深厚的暖层对降水贡献较大。三层云对降水的贡献分别为6.5、35.5和58％。　　 使用包含详细微物理过程的一维层状云全分档模式，并加入AgI焰剂催化方案，对2007年吉林省长春市一次层状云降水过程进行AgI播撒试验。分别选取云内过冷水含量峰值区(4000m)、最大冰面过饱和度区(5000m)和低温度区(5500m)作为播撒试验区，播撒时间选择云体未充分发展阶段和充分发展阶段。结果显示，在同等播撒剂量下，地面降水对云内AgI播撒高度较为敏感。地面累计降水量与AgI播撒高度之间存在正相关性。ST2方案模拟400min后地面累计降水量增加10.4％。同等条件下，播撒时间越早，催化效果越佳。在充分发展的云体内播撒AgI焰剂，40min后云内过冷水含水量减少70％以上，这表明云内过冷水消耗量与地面雨强增加量之间具有良好的正相关性。四种播撤方案均显示，云内AgI主要靠凝华核化机制产生冰晶，而接触核化机制对AgI核化过程贡献较小。与未催化云体相比，催化后云内冰晶粒子总凝华速率增加明显。同时，地面雨强增加，最大雷达回波强度减小。地面液滴粒子谱分布显示，相对比于未播撒时，各播撒方案均使直径400μn左右的液滴粒子浓度增加1个数量级以上，而液滴粒子谱宽均略有下降，这表明AgI播撒后主要通过增加可降水粒子数量来影响地面降水强度和累计雨量，而对降水粒子谱型拓宽的贡献有限。