钡云释放实验是一种空间物理主动实验，它是利用运载工具向空间某个区域人为地释放等离子体源，通过观测释放粒子与背景粒子的相互作用过程来研究相应的空间物理问题。在过去的半个多世纪，钡云释放实验已在国外被广泛开展，并取得了大量的研究成果。本文旨在对钡云在空间的演化过程进行数值模拟，对相应的实验现象及物理过程提出解释。另外，通过数值模拟，也可以对钡云的观测效果进行定量的估计，从而为我国的钡云释放实验提供相应的参考。　　文章首先从玻耳兹曼方程出发，推导了多成分MHD方程组的一般形式;再根据电离层F区的空间物理环境，提出了钡云释放的一种包含光电离、氧化作用及各成分之间碰撞效应的双成分(Ba+和O+) MHD模型。接着讨论了在不同释放条件下的模拟结果，得到当钡云相对背景静止时，其对背景的扰动主要来自由热压梯度带来的径向膨胀运动，且这种扰动是以快波模传播的。钡云的横向膨胀运动会使磁力线弯曲，并在钡云的外围形成一个磁压缩区。磁力j×B又会反过来阻止钡云的横向膨胀，不过纵向的膨胀是自由的，因而钡云最后会变成沿着磁力线展开的长条状结构。这种纵向的膨胀运动又会通过碰撞影响背景O+，使其粒子数密度出现一个中间低两端高的结构，这就是所谓的扫雪机效应。另外，钡云也会带来较大的压强梯度，并在垂直磁场的平面内产生抗磁电流（j=B×▽p/B2），从而使钡云内部磁场减弱而形成一个抗磁空腔结构，这个抗磁空腔最后又在j×B力的作用下坍塌。当钡云有一个比较大的横向速度时，钡云对背景的扰动主要表现为一个沿着磁力线传播的阿尔芬波。另外，钡云的横向运动还会在其运动的前方产生一个压缩波，而在其后方产生一个稀疏波。离子钡云会在磁力j×B作用下慢慢减速，而中性钡云却并不受磁力的影响。因此，中性钡云会慢慢与离子钡云分离，这与实验结果是一致的。当钡云的初始速度平行于背景磁场时，离子钡云的运动虽然不受磁力的影响，但由于背景粒子的浓度比较大，阻尼碰撞效应比较明显，离子云也会做减速运动。而且，由于存在带电粒子之间的库仑碰撞作用，离子云的阻尼系数比中性云的要大，这最终也会导致离子云与中性云的分离。最后，对即将开展的海南释放实验进行了模拟，得到了钡云理论上可被观测的时间尺度为225秒，空间尺度上的最大半径约为50公里，要求的观测视角为24°。　　另外，我国首次钡云主动释放实验已于2013年4月5日在海南儋州成功实施，本文对实验结果进行了初步的分析和讨论。首先，我们提出了一种利用参考星和图像的灰度值来求钡云发光通量的方法，再结合钡云演化的理论模式，就得到了钡云的释放效率及钡原子数随时间的变化函数。然后，通过图像处理又分别得到了离子钡云和中性钡云的运动速度，并以此算出了背景空间的电场，发现钡离子主要是电场和磁场的作用下做漂移运动。最后，利用观测的结果对模型的参数进行了修改，将模拟结果和实验结果进行了对比。发现钡云在第30秒时就已经有明显的长条状结构，只不过此时由于中性钡云太亮而从外面看不出来。另外，钡云相当于一个高温热源，会和背景较冷的等离子体发生热传导，而且钡云中心区域由于绝热压缩效应而使温度高于其初始的温度。此外，还可以看到明显的扫雪机效应，钡云对背景O+的扰动量约为35％，对背景电子数密度的最大扰动量约为30％。通过将模拟结果与东方站的观测结果进行比较，发现二者不管是在形态或是中性钡云和离子钡云的相对亮度方面都是基本一致的。不过因为存在比较大的数值耗散效应，长条状的离子云显得比实验结果要宽些。最后，通过定量的比较得到二者的总原子数相差不大，但是空间分布上存在一些差异，不过做为一种近似处理方法，这个模型是可用的。