采用中国气象科学研究院（CAMS）中尺度云参数化模式对2010年4月20日山西省一次春季层状降水云系的宏微观结构，特别是垂直方向上的微物理结构进行了数值模拟和分析。利用携带云粒子探测设备的飞机对该次层状云系进行了两次云物理探测飞行，并将飞机探测所获取的数据和图像资料与数值模拟结果进行了对比研究。模拟结果显示：该次降水过程以层状冷云降水为主，云中过冷水含量丰富，云系存在明显的3层结构，地面降水主要来自于云中高层冰晶、雪、霰等冰相粒子的融化和低层云水的转化。数值模拟与飞机探测对比分析显示，高空温度、湿度和高度的配置两者基本一致，数值模拟不同高度的云粒子相态、垂直方向云水比含水量与飞机探测获取的云粒子图像和云液态水含量的垂直结构基本吻合，但数值模拟的云中各种水成物粒子出现的高度较飞机探测偏高。