如何利用数值模拟试验来研究人工催化的方法及对自然云降水过程的影响，进一步提高人工增雨作业的科学性，一直是大气科学工作者关心和急需解决的课题，是一个探索性的研究课题。本论文通过广东省2004年3月31日到4月1日一次冷锋降水过程，利用CAMS中尺度云分辨模式，结合实测地面雨量、卫星和雷达资料，较深入地研究了人工催化方法对于自然云降水过程的影响，得到的主要结论如下：受高空槽、地面弱冷空气和西南暖湿气流的共同影响，广东省2004年3月31日到4月1日出现了大到暴雨、局部强对流天气过程。 模拟结果表明模拟云带的出现时间、位置、形状与走向以及随时间的演变均与卫星观测一致。模拟的雷达回波分布同实测一致，主要出现在地面锋线以及锋后冷空气一侧，呈西南-东北带状分布，锋面云系的不同部位回波单体的差异很大。模拟的主要降水时段内的地面雨量分布范围以及大小同实测接近，在中尺度雨带上有4个生命史超过3小时的强降水中心，强降水中心基本都是向东略偏南的方向移动，与回波单体的移动方向一致。锋面云系的垂直运动深厚，云系产生在低层辐合、正涡度，高层辐散和高θe的区域。地面锋线附近上升速度较强，云水含量较大且云区深厚，霰由冰晶、雪晶碰冻过冷雨滴产生，然后主要通过淞附云水增长；云水和霰是雨水增长的主要源项，雨滴蒸发很少；冰相粒子的淞附和雨滴碰并云滴是云中的主要微物理过程，暖雨过程和冷雨过程都重要。而在高空锋区宽雨带部分低层为下沉气流，上升气流只出现在高层，主要是过冷云水、霰和雪晶组成的混合云，雪晶是霰增长的主要源项，降水主要由霰的融化产生，冷云降水过程比较重要。 数值试验表明，伴随粒子相态转变引起的云中潜热改变明显地影响了冷锋云系的结构和降水特征。减少潜热释放使云中相当位温降低，减弱云中的不稳定性，不利于形成狭窄的强上升运动区，云带变宽，云顶高度下降，云系不能充分发展，最终减小地面降水量，并且降水量随着考虑的潜热量的减少而减少。减少潜热对中低层高度场、风场以及水汽场的影响在主要降水形成之前不明显；而在冷锋发展最强盛时期，使850hPa气压升高，槽变浅减弱，风向的气旋性切变减小，强水汽输送消失，明显地改变了影响冷锋的天气系统。减少10％的凝结潜热或不考虑冻结潜热的试验表明，潜热加热加强云中的上升速度，减小上升运动区的水平尺度，并加强锋区的位温梯度和锋区的不稳定性。不考虑雨滴的蒸发冷却和霰的融化吸热试验表明，潜热冷却加强了锋面垂直环流的下沉气流支，并加强冷空气层的深度和强度，增强锋面的斜压性。 在正确模拟天气过程的基础上，通过在云中一定时刻和一定部位引入不同剂量的人工冰晶进行催化数值试验。结果表明人工冰晶的引入，使大量过冷雨滴快速转变为霰，霰粒通过淞附云水和碰并雨滴增长，使降水提前发展，之后霰粒的融化使地面雨量增加。大量冻结潜热的释放，使云中温度增加，上升速度增强，说明“静力催化”和“动力催化”是相互关联不可割裂的。催化使地面雨量在催化后30min开始增加，80min时达到峰值，120min时减小到最小值。在云体发展早期冷云降水过程还没有启动之前引入人工冰晶的催化效果优于云体发展接近成熟时的催化效果，而只由催化剂量的不同造成的增雨差异较小。被催化的云团随着自然雨带逐渐向东南方向移动，并且催化云影响其周围的云团，造成了催化的下风方效应，使催化效果可以延长到催化后10个小时，随着自然云的消散而结束。