我国淡水资源存在人多水少、时空分布不均、供需矛盾突出等问题,资源型缺水、发展型缺水已严重制约我国生态文明建设与经济社会可持续发展。人工降雨技术能直接提高大气水资源利用率,有效缓解我国水资源短缺问题。传统降雨技术对自然条件要求苛刻,需要的温湿度等气象窗口窄,作业效率较低。带电粒子催化降雨技术作为一种新型的人工降雨技术,具有应用窗口条件宽、成本低、无需化学工质等优点,近年来受到气象界关注。然而,该技术的机理研究仍处于起步阶段,有关带电粒子影响液滴生长的微观物理过程及内部作用机理尚不明确。因此,本文针对带电粒子促进液滴生长机理,分别从理论和实验角度,研究液滴从荷电、到核化、再到生长的全过程,观测并分析荷电液滴在过饱和/亚饱和环境中的生长状况。第一,针对液滴的荷电过程,研究了液滴的扩散荷电和场致荷电,并探究了电晕放电过程中电离区、迁移区的空间电场场强分布。基于经典气溶胶荷电机制,针对液滴间的碰并效应,引入碰并组合,提出了液滴的碰并荷电模型,并从理论和实验对其进行验证。提出扩散荷电常数,预测液滴在弱电场中的扩散荷电速率变化。通过研究导致液滴破碎的瑞利极限最大荷电量、基于液滴表面电晕放电效应下的最大荷电量以及场致荷电的饱和荷电量,提出液滴在大气环境中最大荷电量计算方法。第二,针对液滴的核化过程,基于修正开尔文方程与寇拉理论,提出了含可溶性盐荷电液滴在电场影响下的核化方程,分析了带电粒子（静电势能、离子-水分子偶极矩作用）、可溶性盐、电场对水汽分子核化成液滴的影响。液滴核化规律表明:若将带电粒子效应和可溶性盐效应结合,将极大程度降低核化对自然环境要求,实现液滴快速核化生长;若将电场促进核化效应与带电粒子/可溶性盐效应结合,将实现液滴在亚饱和环境中的稳定核化生长。基于液滴数密度和环境过饱和度间的统计规律,提出用等效表面张力估算液滴在核化过程中的数密度变化。第三,针对液滴的生长过程,基于水汽分子扩散和液滴凝结热传导,提出了受外界电场影响下含可溶性盐荷电液滴在环境中的凝结生长方程。核化后的荷电液滴生长至微米量级后,凝结速率随半径的增大而下降,后期主要通过碰并实现进一步生长。基于经典通量模型,考虑布朗扩散、热泳、扩散泳、静电力（库仑力、液滴的镜像力、镜像电荷间的作用力）、液滴碰并等影响,提出了荷电液滴在环境中的碰并生长方程。结合凝结生长方程和碰并生长方程,提出液滴在大气环境中的生长方程,揭示了带电粒子在亚饱和/过饱和环境中将极大抑制液滴蒸发,甚至促进其凝结。第四,通过实验观测了水汽在过饱和/亚饱和环境里的凝结过程,并利用核化理论、凝结碰并生长理论对实验现象进行分析,证实了带电粒子可以将液滴从蒸发态逆转为凝结态。即使环境湿度为80%,云室内依旧能测量到半径为15.5μm液滴浓度从0 L-1增加至10~4 L-1左右。基于含可溶性盐荷电液滴在亚饱和环境中的实验现象和理论分析,揭示了带电粒子浓度、可溶性盐浓度、可溶性盐种类对液滴生长影响,含量相同、种类不同的常见可溶性盐荷电液滴间的生长速率差距较小。