本文通过大量调研,总结了卷云的微观和宏观特性,根据国外的飞机、实验、卫星探针的探测数据对卷云进行建模。第一种模型为含过冷水滴、冰晶中掺杂空气的等效球卷云模型,利用Maxwell.Garnet混合物等效介电常数计算理论计算掺杂空气的冰晶的复折射率,然后用球的MIE解析解对模型中冰晶的复折射率和各向散射特性进行计算,最后得出经过衰减后的地基毫米波云雷达等效反射率因子Ze,并与Hogan等人的探测结果进行对比,发现冰晶中的空气成分对毫米波云雷达的探测影响很小,过冷水滴的含量对毫米波云雷达的云水量反演影响较大。第二种模型为复杂冰晶掺杂模型,不考虑冰晶中的空气影响,选择中纬度卷云中常出现的8种粒子按照数学表达式进行精确建模,然后利用等效原理建立冰晶粒子表面混合积分方程结合矩量法求解,最后求得各种复杂冰晶粒子不同轴向分布下的平均雷达散射截面。随后按照实测数据的云滴谱分布计算了卷云的94G毫米波雷达等效反射率因子与相应的冰水含量IWC,并与雷达实测数据进行了对比,最后拟合出Ze-IWC反演公式,与Hogan等人的反演关系式进行对比,对比结果证明本文建模和计算结果可靠,适用于94G毫米波测云雷达的云水反演。