[拼音]：yun he jiangshui wulixue
[外文]：physics of clouds and precipitation
研究云和降水的形成和发展过程的学科，又称云物理学。潮湿空气在冷却过程中（最重要的是空气上升时的膨胀冷却过程），当水汽达到饱和状态，并在大气凝结核或大气冰核上凝结时，形成云滴或冰晶，再经过一系列的物理过程，演变成降水物而降落。决定成云致雨的主要因素，是大气运动的热力过程和动力过程、水汽的含量以及云和降水的微结构特征。
简史早在19世纪中叶，已逐步形成了湿空气块上升时凝结过程的热力学理论，这是云的宏观动力学的基础。1880～1881年，英国的J.爱根等提出了尘粒在水汽凝结而生成云滴过程中的作用（称为凝结核），但直到20世纪20年代，才建立了云滴的凝结理论。1933年，瑞典气象学家T.H.P.伯杰龙从理论上研究了冰晶和水滴间的水分转移问题，提出了冷云降水机制。虽然当时已经提出暖云中水滴互相碰并而增长成雨滴的假设，但直到40年代末，才被雷达和飞机的观测所证实。尽管有了这些成果，可是在40年代之前，云和降水物理学仍然附属于物理学和气象学。大量关于云和降水特征的观测资料，都是在40年代以后获得的。40年代中期，开始对积云的结构和生消过程进行综合探测。1946年，I.朗缪尔和V.J.谢弗在过冷层状云中播撒干冰，成功地进行人工降水试验，促使云和降水物理学蓬勃发展起来。随后对云的微物理过程和宏观的动力和热力特征，进行了细致的观测研究，到50年代中期，云和降水物理学才成为大气科学中的分支学科。
主要内容云和降水物理学包括两个方面：
（1）云和降水微物理学。主要研究组成云和降水的云滴、冰晶和雨、雪、霰、雹等降水粒子的生成、增长和转化等微观物理过程。
（2）云动力学。主要研究云和云系整体的宏观特征，热力过程和动力过程及其演变的规律。微观和宏观两个方面既有区别，又互相联系、互相影响。例如大气的热力过程和动力过程，决定了云和降水微物理过程的速率和持续的时间；而云和降水发展过程中所释放的潜热，以及云和降水粒子对气流的拖曳，又反过来影响空气的运动，即：释放的潜热将增加云继续向上发展的能量，使气流的上升加剧，拖曳作用将促使气流下沉。
研究方法和手段云和降水物理学的研究主要有三个环节：
（1）外场观测试验。用飞机作为运载工具，携带各种探测仪器，飞至云中取样，探测云、雨粒子的浓度、相态变化、含水量，以及温度、上升气流等数据；使用雷达观测云中大粒子区的演变过程和云中的气流；配合卫星和常规气象装备，对云雨过程进行宏观的观测。通过分析研究观测的结果，可获得云和降水的宏观结构和微观结构及其演变的知识。
（2）室内实验。利用云室和风洞等装置，在精确控制的温度、压力、湿度和风等条件下，对云和降水粒子的生成、增长等过程，进行模拟实验，将其结果同外场观测结果相互验证。
（3）理论研究。在室内实验和外场观测试验的基础上，应用数学和物理的基本规律，建立云和降水的理论模式，利用电子计算机计算，定量研究云和降水的过程。
与其他分支学科的关系云和降水是在一定的天气形势条件下产生和发展的，大部分重要的天气现象，如雷暴、冰雹、龙卷以及暴雨、梅雨、台风、连阴雨等，都与云和降水有关。所以云和降水物理学与天气学有密切的关系。从另外的角度看，云和降水过程是地球大气的热量、水分和动量平衡的关键因素，它不仅影响到局地的和短期的天气过程，也影响到大气环流和全球气候的变化。此外，云和降水还会影响大气污染、大气雷电和电磁波的传播。因此，云和降水物理学与气候学、动力气象学、大气物理学、大气探测和大气化学等分支学科以及应用技术都有密切的关系。由于人工影响天气的主要途径是影响云和降水的微物理过程，因此云和降水物理学是人工影响天气的理论基础；反过来，人工影响天气试验的广泛开展，又大大地促进了云和降水物理学的发展，并丰富了它的内容。
随着仪器装备的革新、现代计算技术的应用、探测资料的积累和理论研究的不断深入，云和降水物理学无论在微物理学方面，还是在宏观动力学方面，都有不少进展。但由于云和降水的过程极其复杂，它包括了从尺度小于1微米的云核，直到尺度达千公里的云系之间的许多物理过程，因此，无论在探测和实验方面，还是在理论方面，都还待进一步的深入研究。
