随着全球气候变暖与极端天气增多，干旱对人类的威胁与日俱增，实现对空中水资源的有效开发利用迫在眉睫，人工增雨是开发空中水资源的主要手段。与化学催化等传统增雨方法相比，声波增雨具有响应迅速、不受空域限制影响、方便效果检验和环境污染小等优势，应用潜力巨大。大量室内与野外试验均证明，低频高强的声波能有效增强降水，其关键物理机制是促进微米级云滴间的碰并，加快大云滴产生和降水形成。然而对声波增雨的理论研究还十分欠缺，不少理论计算的假设或结论与实际情况大相径庭。本研究基于同向团聚理论，在区间法和拉格朗日法这两种传统方法的基础上构建了更精确和高效的混合模型数值求解动力碰并方程（KCE），模拟声波增雨过程中的云滴粒径谱演化和降水进程，加深对声波云物理作用的理解。研究发现混合模型可以基本反映野外试验中的降雨过程和雷达返回参数变化，模拟结果显示声波可在理想环境条件下提升30%以上的降雨量；声波影响下云层高度较高时雨滴粒径增加，沉降速度加快、含水量减少；云层较低时雨滴破碎加剧，粒径减小，含水量增加。气溶胶数浓度较高、垂向风速较大、云层高度较低是声波增雨的理想环境条件，还可以采取改进发声设备、改进作业流程、与催化剂增雨共同作业等手段提高声波增雨的效率。

声波增雨;混合模型;动力碰并方程;Ka雷达