云和降水的形成及发展演变过程是云动力过程与微物理过程相互作用的产物，其中云微物理过程不可忽视。深入研究微物理过程的变化对云和降水过程的影响，对深刻理解云和降水发展过程及其本质有着鼋要意义。本文选择2005年7月22日全24日的一次典型华北暴雨中尺度对流系统作为研究个例，利用NCEP资料、台站资料以及TBB资料分析了中尺度暴阿过程的天气背景、动力和水汽条件、降水过程以及红外云图演变特征。在此基础上利用中尺度ARPS模式成功模拟了此次暴雨过程，并将宏观动力和微观物理过程结合起来，分析对流云系及降水发展过程、降水形成机制，从而确定了主要微物理过程。通过改变主要微物理过程的非绝热作用、冰相粒子下落末速度、雨水碰并系数，详细分析了在同动力过程条件下，微物理过程的变化对云系动力场、热力场、水汽场的影响，进一步分析了对降水物理过程的影响。　　 结果表明，此次暴雨是受登陆台风和其减弱后的低压倒槽、副高、西风槽共同影响，并在水汽向华北输送以及大气不稳定条件的配合下，南中尺度对流云团造成。暴雨云系发展和降水形成特征是：暴雨主要由河南北部、河北南部的中β尺度对流云系MCS造成，云体具有明显的对流特征，最高层存在冰晶，中高层存在霰/雹、雪，云水主要出现在云的中低层，雨水出现在低层的暖区。雨水主要通过霰/雹的融化的冷云过程和凝结碰并的暖云过程形成。其热力学特征是：云的中高层非绝热加热以水汽凝结过程为土，中低层(零度层附近)的非绝热冷却主要由霰/雹的融化过程导致，而低层主耍由雨水的蒸发过程导致。　　 微物理过程的非绝热潜热的加热和冷却作用，对云系动力场的结构、对垂直气流强度有重要影响，这种动力场的变化，进而对水汽场、云场和降水有影响。忽略霰融化过程吸收的潜热时，有利于低层气旋性环流的形成，使低层辐合区增多、增强；低层水汽通量辐合增大，对应高层有较强的水汽通量辐散。因此，促进了积云对流，增强了云系的发展，降水区更加连续，强雨区面积有所扩展，降水量显著加大。当水汽凝结释放潜热减小时，对低层风场影响很明显，不会出现有利于形成辐合的气旋性环流，辐合区减少且强度减弱；垂直气流伸展范围减小、上升气流减弱，云系的发展受到抑制，含水量显著降低，降水量显著减少。　　 潜热对云的微观结构、降水机制没有显著影响，但对云中各种水凝物含水量及其源项微物理过程的产生率有重大影响，总的来说，忽略霰/雹融化过程吸收潜热时，云中各种水凝物的含水量和源项微物理过程的产生率大为增加，加强了云和降水的发展过程，延长了云系的生命期，但对雪、霰和雨水形成的物理过程、各源项微物理过程对它们质量的相对贡献没有变化；反之，若减少凝结潜热，不但改变了各源项微物理过程的产生量和其极值高度，还改变了源项微物理过程产生量大小的排序，而且含水量和产生率大为减小，云系提前进入衰减过程。　　 增大霰/雹的质量权重下落末速，对暴雨云系中动力场、云场和降水彤成过程都有一定影响。对降水的分布范围及落区影响较小，但对暴雨区降水量影响较大，在降水发展中、前期降水量增加，而在后期减少：对水汽场和降水场的演变影响较小；对云的微物理结构、多数粒子垂直分布范围没有影响，但对霰/雹的垂直分布范围、含水量最大值及其出现的高度影响显著，其含水量区下延伸：霰/雹含水量最大值减小且最大值出现高度降低；雨水的最大值增加，雨水最大值的高度也降低；对各种粒子形成过程和形成机制基本没有影响，也不改变各种粒子形成过程的演变趋势，但雪、霰和雨水源项各微物理过程的相对贡献大小有变化，霰/雹融化过程的垂直范围向下延伸，融化产生量的最大值减小并且最大值出现的高度降低，雪撞冻过冷云水的结淞增长过程增强：对整个模拟域内低层水平流场影响较小，宏观风场结构没有显著变化，上升气流的发展受到抑制，云顶高度降低，云中含水量减小。此外对云区分布、云系中不同部位云的厚度和含水量人小有明显影响，可以引起高含水量区合并，累积含水量减小，含水量中心的位置变化；云场的分布也不连续，云带的走向发生变化，云系有提前进入消散阶段的趋势。　　 雨水和云水的碰并系数减小时，对地面累积降水量的分布范围及落区影响较小，但对暴雨区降水量的分布影响较大，其分布范围略有减小，降水量减小；对水汽场和降水的演变影响较小，但低层水汽辐合区的位置、面积、对应暴雨区的位置发生变化，暴雨区的范围减小；对各种粒子的垂直分布形式上其本没有大的影响，但对低层雨水的分布影响较大，雨水的含水量减小，导致到达地面的雨水量减小；对雨水的形成机制也没有影响，只是垂直方向上低层雨水碰并云水过程产生量减小，导致雨水的产生量减小，从而引起地面雨水比含量的减小：对风场以及云系的演变影响很小。　　 根据上述研究，可以认为，增加零度层高度以下云层的潜热潜影响途径是：通过影响动力场进而影响水汽场，影响动力场的最为主要的表现形式是加强低层辐合，从而也加强引起暴雨的中尺度低值系统(本个例足中尺度气旋)，进而加强水汽的集中，其直接效果是，加强了云中的上升气流，增强云中各种水质的形成过程，又释放更多的潜热，促进了云系和降水的发展，增加了地面的降水量。根据减小很少的水汽凝结潜热可以对云和降水产生显著性影响的事实分析，水汽凝结潜热是暴雨对流云系的云和降水发展最为重要的热源，其影响途径与融化潜热类似。重要降水粒子下降末速度加大，通过削弱低层辐合、抑制上升气流发展来阻碍对流的发展。