冰雹是在强对流天气中产生的固态降水,常伴随雷暴出现,是影响我国的主要灾害性天气之一。为了减少冰雹灾害,必须深入研究对流云的宏微物理过程及冰雹的产生机理。霰和冻滴作为雹胚,是深对流降水的主要来源。由于二者密度差异造成的不同下落末速度必然会导致云微物理过程的变化以及降水时空分布的改变。然而,目前大多数分档云模式没有考虑冻滴的微物理过程。本研究在以色列Tel Aviv大学二维轴对称对流云全分档模式的基础上,加入了冻滴分档处理的微物理过程,发展和建立了一个关于水成物(包括液滴、冰晶、雪、霰和冻滴)更为详细的云微物理分档模式。模式中冻滴的密度为0.9g/cm-3,按质量分为34个档,考虑了冻滴的生成、冻滴引起的冰晶繁生、冻滴-冰粒子和冻滴-液滴的相互作用、冻滴的凝华和升华、冻滴的融化及冻滴的沉降等微物理过程。利用改进后的模式模拟了一次理想的强对流天气过程,分析了改进模式与原模式(未加入冻滴分档微物理过程)模拟的云微物理量场以及水成物粒子的时空分布特征。同时,利用改进模式研究了气溶胶浓度变化对对流云动力过程和微物理过程的影响。通过分析模式改进前后云内水成物粒子浓度的时空分布特征,我们发现改进模式能较好的模拟冻滴的生成过程,云内动力场和物质场的配合较好,物理分档过程的处理也比较合理。由于冻滴的产生,较大的下落末速度导致在云内-3℃至-8℃较早地出现了冻滴,并造成了大量的冰晶繁生。冰晶聚并生成雪,因此冰晶和雪的浓度增大,通过淞附增长进一步导致液态水浓度减小,与此同时,由于霰粒子的生成机制受到抑制,浓度也相应地减少。通过分析冻滴生成过程中物理量场和水成物粒子场的分布特征,我们发现冻滴形成前期,液态水中心区域位于垂直上升速度大值中心上方,形成液态水累积区；冻滴形成期,液态水累积区位于0℃层以上,雨滴冻结生成冻滴,霰与半径大于100μm的液滴碰并生成冻滴；冻滴增长期,在垂直上升气流的支撑下,冻滴碰并过冷水增长,导致冻滴含量增大,液态水含量减小,冻滴数浓度和质量浓度的最大值分别为4L-1和5g/kg；冻滴降落阶段,冻滴数浓度和质量浓度最大值分别为0.1L-1和1g/kg。为研究大陆清洁和城市污染背景下气溶胶对对流云动力特征及冻滴生成过程的影响,我们进行了敏感性试验的对比分析。结果显示：城市污染背景下,小尺度气溶胶粒子增多,小云滴浓度增加且尺度减小,抑制暖云降水形成；大量云水的存在促进冰相粒子的增长,冻滴和霰沉降融化产生冷云降水。大陆清洁背景下,大尺度的气溶胶浓度较大,有利于大云滴的形成,云雨转化作用增强,形成的雨滴、霰及冻滴,大的液滴下落,较早的产生暖云降水；冻滴和尺度较大的霰具有较大的下落末速度,有可能直接降落到地面。因此,改进模式能较好的模拟冻滴的形成过程以及气溶胶浓度变化对对流云的影响,可以将该分档处理的微物理方案耦合到三维WRF模式(Weather Research and Forecasting model)中,更深入地研究强雷暴风切变在冰雹生成过程中的作用。