漂浮在藍天中看起來悠閒自在的朵朵白雲，其實在地球大氣中扮演了十分重要的角色。人們最熟悉的，是它們發展到夠濃厚時會“下雨”或“下雪”，甚至會產生“狂風暴雨”，造成“天氣災害”。然而，較少為人所知的是，雲對長期的氣候有巨大的影響。這是因為雲對輻射—不管是太陽短波輻射或是地表長波輻射—都有重大的影響，例如低雲對反射太陽光的作用較大，而高雲則對截留地表紅外線輻射的作用較大，因而高雲或低雲雲量的多寡就直接影響了地表接收或截留輻射的程度。當然也就影響了長期的氣候了。所以雲量的多寡以及雲存在大氣中的生命期長度對於氣候的走向有決定性的作用。但IPCC的報告就指出了，正是雲（以及它們和氣膠的相互作用）這個因素，使得利用氣候模式來預測未來氣候含有極大的不確定性！

所有的雲都是雲中粒子的組合體，而雲中可能有水滴，也可能有冰粒子，或者兩者都有。這些粒子的大小、濃度及生命期直接就決定了雲的發展程度及生命期。然而，雲中粒子的成長或消散又是被什麼控制呢？除了大氣中的水蒸氣濃度外，最重要的因子就是這些粒子的運動狀態。粒子的運動決定了他們如何因碰撞結合而增長，他們以何等的速率吸取水蒸氣進行擴散增長或以何等速率蒸發，而擴散增長或蒸發又牽涉了潛熱的釋放或吸收—那又是驅動雲的動力過程的能量來源。

然而雲中粒子千變萬化，種類繁多，不但大小顆粒不同，其形狀及密度等特性也差異極大，尤其以冰粒子為甚。所以一直以來，冰粒子的運動都是雲物理的研究重要題目，但實驗困難，理論研究也因數學煩難而久未能得解。

本書則是本研究小組近年來利用計算流體動力學的技術對冰晶、雪花、軟雹及冰雹的三維自由落體的運動所求的的數值解的研究成果，這些是世界上首次對這些冰粒子的真正自由降落運動以理論方式獲得詳細的流場解。他們詳盡地模擬了粒子的可能運動，例如旋轉、震動、擺動、翻滾、螺旋等等，都一一出現在與實驗數據相合的場景中。除此之外，書中也提供了粒子運動狀態下的通風效應係數的計算值，對正確估計粒子的擴散增長及蒸發是必須的資訊。本書除了對大氣科學，尤其是雲物理學的學者有重要性之外，對一般試圖了解複雜物體運動的流體力學學者也相當有助益