零度层亮带,是雷暴云即将消散的重要标志,又是识别冻雨的主要判据之一,而且“零度层亮带”会引起雷达对降水量的过高估计；目前,对零度层亮带的性质特征和发生机制方面的定量研究较为罕见。因此,零度层亮带的成因理论模拟与分析研究具有重要的理论意义和应用价值。本文从融化粒子的散射特征出发,讨论了粒子结构、融化程度、粒子大小以及雷达尺度参数对融化粒子散射特征的影响,得到：随着粒子直径的增加,冰水混合粒子的标准化后向散射截面会变大。当粒子的尺度参数小于0.5时,冰水混合粒子的标准化后向散射截面随着融化体积比的增加而变大,直至全部融化；但由于不同复折射指数算法所假设的冰水混合体的结构不一样,致使标准化后向散射截面的变化路径存在很大差异。当粒子的尺度参数大于0.5时,随着融化程度的增加,冰水混合粒子的标准化后向散射截面出现振荡现象；不同复折射指数算法条件下的标准化后向散射截面曲线的振荡峰值对应着不同的融化体积比,另外,随着粒子直径的增加,振荡峰值会向融化体积变小的方向移动。将冰水混合粒子的散射计算程序链接到SimRAD软件中,完善其对含有融化层的层状云回波的模拟能力。利用该软件平台通过变动融化粒子类型对不同结构融化粒子条件下形成的亮带进行模拟,探讨融化粒子结构差异对零度层亮带的影响,得到：在融化层中,除了存在外包水膜粒子,还有冰水混合粒子,最可能的结构是Bruggeman算法所设定的情况。为检验合理性,重新调整水成物参数设置方案,进行实例验证,结果表明：在融化层中添加了冰水混合粒子后,模拟得到的雷达反射率因子廓线与实测数据更为吻合。在完善模拟软件和水成物粒子参数设置方案的基础上,对亮带的六点成因进行定量分析,得到：复折射指数增加使得雷达反射率因子最大增加18dBZ;融化粒子的碰并增长能让回波增强3-7dBZ;融化粒子的形变仅使回波增加0.2dBZ；粒子融化缩小导致雷达反射率因子在融化层下部变小1-2.5dBZ;雨滴破碎导致融化层以下的雷达反射因子最多减小10dBZ左右；融化粒子变为雨滴后,下落速度增大,导致雷达反射率因子在融化层以下最大减小1.5dBZ。因此,复折射指数的变化、融化粒子的碰并增长和雨滴破碎这三个因素对零度层亮带形成的影响较大；六点成因的共同作用使得雷达反射率因子垂直廓线在融化层处出现明显弯曲。在零度层亮带的模拟中,零度层高度是一个重要因素,文章最后介绍利用一维变分算法对地基微波辐射计观测亮温进行温湿廓线反演,从中可以获得零度层高度。结果表明：反演得到的温湿廓线接近于探空资料,对时间分辨率低的探空廓线是一个很好的补充,为模拟研究零度层亮带的时变特征提供了条件。