本文采用实际观测资料的分析与数值模式模拟相结合、天气学方法与云物理学研究相结合、中尺度模式MM5与云模式相结合等方法,对2002年10月17-19日在河南省境内出现的层状云降水过程的系统演变、云系宏观和微观特征以及锋面云系不同部位的降水机制,进行了比较详细的研究,得到如下主要结论:(1)河南省2002年秋季降水主要影响系统是低槽冷锋系统.秋季降水水汽主要来源于高空低槽槽前的西南气流和青藏高原的水汽输送以及东南沿海的水汽输送.在高空槽前和地面冷锋之间形成了与地面冷锋走向一致的蔽光高层云、蔽光高积云、碎雨云、雨层云和少量的透光高积云系组合.850-700hPa层是水汽的主要输送层.水汽饱和场和冰水转化区主要位于500-400hPa之间.位势不稳定能量区主要位于锋前和锋区500-700hPa之间.降水雨滴平均值为0.48mm,平均最大直径为1.63mm;平均雨强为0.87mm/h;雨滴含水量为0.07g/m3;雨滴数密度为1000/m3以下.锋前雨滴平均谱宽较大,平均数浓度较大,存在双峰结构;锋区雨滴谱较窄,雨滴数密度也相对较小;锋后出现双峰结构,最大雨滴直径较大,但大滴的数目比锋前少.多普勒天气雷达的PPI回波中存在环状回波,还有一些强度介于15-20dBz的强回波区;RHI回波上存在明显的亮带,亮带含有若干个强回波核,与其上方的不均匀结构相对应,不均匀亮带产生了不均匀的降水回波.降水分布呈东北-西南带状结构,与锋面云带的移动相一致.上述特征表明,大范围的层状云系具有不均匀的结构特征.(2)中尺度模式比较好地模拟出了河南省秋季层状云降水天气过程的500hPa、700hPa、850hPa等压面上低值系统的位置、强度及演变情况.模拟的地面降水与卫星云图结构和实测降水分布基本一致.模拟的层状云含水量多介于0.04-0.7g/kg之间;中高层冰晶浓度每升只有几个;云系存在分层结构和"播种-供给"降水机制."播种云"一般为200hPa-500hPa,-10℃到-40℃之间的高层云,云系中冰晶和雪的含水量和浓度都很大,"供给云"分布在500hPa-900hPa,-10℃到5℃之间.雨水主要来自于霰和雪以及冰晶的融化,霰主要来自于高层冰晶和雪的转化.分析表明,秋季层状云低层过冷水含量和厚度比较大,而高层冰晶含量较少,具有较高的人工增雨潜力.(3)锋面层状云系多呈高、中、低云分层结构,在云系的不同部位,降水的形成机制一般不同,相应的人工增雨作业方式也不同.河南省秋季层状云系锋前存在较强的暖云和冷云过程.锋区与锋后的分布相似;锋区只有冷云降水起作用;锋后云系存在暖云降水,但以冷云降水为主.