雲與氣溶膠的交互作用是氣候研究中重要的一環，氣溶膠可通過充當雲凝結 核與冰核來參與成雲致雨過程，對雲的特性如反照率和生命期，以及降水強度造 成變化，進而影響地表能量收支和水循環過程 (Twomey 1977, Albrecht 1989, Ramanathan et al. 2001)。由於其包含的微物理過程十分複雜，且觀測資料較少，
對於此類交互作用在氣候系統中的影響程度推估仍有很大的不確定性(IPCC 幫助下生成，因此冰核是參與冷雲微物理過程的重要成分(Levin and Cotton 2008)。
有冰核參與的異質核化過程能夠有效降低冰晶成核所需要的能量，於是冰晶便有 了相較於同質核化溫度較高或過飽和度較低的環境中成核的可能(Pruppacher and Klett 1997)。 會隨著冰相粒子的增多而減少(Bergeron 1935)。Teller and Levin (2006)運用理想化
二維雲模式對副熱帶混合相對流雲做了冰核濃度升高的敏感性詴驗，發現增加冰 核使得高層出現更多的冰晶，雲砧變得更寬。Gong et al. (2010)使用理想化分檔(bin microphyscis scheme)雲模式模擬了熱帶深對流雲，指出當冰核濃度升高時，冰晶 粒子淞化(riming)增長作用減弱，從而對降水產生抑制作用(Teller and Levin 2006)。
Min et al. (2009)對熱帶深對流雲的觀測研究也發現，冰核增加造成降水粒子譜平 均粒徑減小，降水因此受到抑制。然而，Yin and Chen (2007)在理想化模擬研究中 指出，在溫度低於-5℃的環境中，冰核加強了冰晶生成作用，強化降水的發展。
在 Gong et al. (2010)的模擬研究中，冰核增多導致冰相降水粒子的粒徑減小，霰 粒子的增長受到抑制，使對流雲降水變少，相反，冰核增多造成凝華增長作用增 強，使層狀雲降水變多，兩種因子共同作用的結果為抑制降水。Teller et al. (2012) 對地中海地區冬季的鋒面系統進行了真實模擬，結果顯示冰核濃度增加對於降水 量的改變不明顯，雲微物理對於降水的作用受限於大氣動力條件。
在數值模式中，冰晶核化過程的參數化方案基於兩種假設：奇異性(singular) 假設和隨機性(stochastic)假設(Vali and Stansbury 1966)。奇異性假設認為，冰晶異 質核化過程與時間無關，核化的發生與否取決於環境是否具備了觸發冰核活化的
et al. 2012)。有一些描述凝華核化和凝結凍結核化方式的參數化方案基於奇異性 假設，如 Fletcher (1962)提出了冰晶核化數量作為過冷溫度的函數：
Ni = Aexp(B∆T) 地區測得不同值。Meyers et al. (1992)通過雲室實驗得出了冰晶核化數量與飽和度 的指數函數關係： 為 cm-3，常數 A=0.0000594，B=3.33，C=0.0264，D=0.0033。
Chen et al. (2008)指出，儘管基於經驗公式的冰成核參數化方案具有使用方便 的特點，但是由於其忽略了冰核的時空分佈，冰核的消耗，以及冰核的物理和化
冰成核參數化方案對於環境的敏感程度。考慮到這點，本研究採用嵌套 CLR 雲微 物理參數化方案的 WRF 模式，考慮冰核的時空分佈及消耗，對東亞地區冬季的 鋒面系統進行數值模擬的個案分析，探討採用不同的冰成核參數化方案時，冰核 濃度增加對雲微物理與降水造成的影響會有何不同。
第二章將描述本研究中使用的雲微物理參數化方案，詳細介紹方案中的冰成 核過程，以及介紹分析的個案和實驗設計。第三章展示實驗的結果，第四章對結 果展開討論，分析造成結果的物理過程。第五章是總結和展望。