云动力学，是研究云的热力、动力结构及其演变规律的学科，它是云和降水物理学的组成部分，同云和降水微物理学的关系十分密切。
云的宏观动力过程为微物理过程提供了背景，决定了后者的进行速率、持续时间和空间范围；反过来，微物理过程中水分相变潜热的释放，和降水粒子的拖曳作用，对云的宏观动力过程又有重要的影响。
云动力学是一门年轻的学科，由于取得积云尺度(1～10公里)和层状云尺度(10²～10³公里)空气运动的资料很困难，实验室内又不好模拟，因此对云的动力过程的了解仍很肤浅。从二十世纪60年代以来，各种新的雷达技术、现代化数据处理方法，以及数值模式等成果的采用，推动了这门学科迅速发展。
因为层状云和积状云的水平尺度和动力过程都有显著的差别，所以云动力学分为层状云动力学和积云动力学两个分支。
层状云动力学主要研究层状云中各种尺度的动力、热力结构及其演变规律。层状云是在气流辐合而缓慢抬升、湍流混合和辐射冷却等过程中形成的，其中以气流辐合抬升最为重要。大范围的降水层状云系，一般都同气旋、锋和切变线等天气系统相联系。层状云系的上升气流运动速度约为每秒几厘米，它同地面雨强约为每小时一毫米的降水区相对应。
夏季，由于对流的发展，在层状云系中往往观测到积状云，形成层状—积状复合云系，其热力、动力结构更为复杂。这类复合云系有时能产生暴雨，一天的降雨量可达几百毫米。层状云中各种尺度的热力结构和动力结构，对降水的形成过程起着十分重要的作用，必须加强对它们的细致观测。至于云内外不同尺度的空气运动和各种作用力的关系，还有待于探索和研究。
积云动力学主要研究积云(包括淡积云、浓积云、积雨云等整个积状云)的热力、动力结构，各种作用力和积云内外的空气运动的关系。
积云的水平尺度和铅直尺度具有同一数量级，约为1～10公里。积云发展的完整过程一般经历三个阶段：发展阶段时，云顶向上发展，云中盛行上升气流，其速度为1～20米／秒；成熟阶段时，云顶高度变化很小，云中除上升气流外，局部出现有系统的下沉气流，降水产生并发展；消散阶段时，云体逐渐消散或转化为层状云，云内盛行下沉气流，降水维持，转而停止。
积云的生命一般为几十分钟到两小时，特别强盛的积雨云可持续几小时，其水平范围可达四十公里，常产生强烈的降水、冰雹、雷暴和大风天气。
影响积云发展的主要因素有大气温度直减率；近地面层大气的不均匀加热和水平辐合；积云同环境在热量、动量和水分的混合交换(又称夹卷)；云的微物理过程；环境风的铅直切变、低层空气和水汽的辐合、积云周围空气的补偿下沉运动等。它们对积云发展有明显的影响。
从二十世纪40年代以来，人们提出了气块模式、气柱模式、运动场模式等几种积云理论模式。这些理论模式，一般包括积云动力方程、热力学方程、连续方程，以及反映云和降水微物理过程的方程组等。它们是十分复杂的非线性方程组，一般用电子计算机求解。
理论模式的计算，已能在不同程度上模拟积云的结构、演变以及降雨、降雹等过程，并开始应用于人工降水、人工防雹等试验的设计和效果的检验方面。从二十世纪70年代以来，对几个积云的合并、中尺度环境同积云的相互作用等问题的理论研究，已取得了进展。
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