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京津冀地区作为我国经济高速发展，城市化进程最快的地区之一，由此产生工业、交通污染源的增加，不仅导致大气环境条件恶化，灰霾现象迅速增加，同时大量人为热产生的额外热量收支改变了城市的热环境，进而影响城市的局地和区域气候。 本文的总体目标是针对京津冀地区2013年1月雾霾污染严重时段，通过数值模拟结合观测分析，研究京津冀地区冬季雾霾事件的天气和边界层气象特征。运用WRF和城市冠层模式(UCM)，研究城市人为热释放对京津冀边界层气象以及雾霾生成的潜在影响。首先，本文分析了2013年1月京津冀冬季雾霾事件的天气形势、边界层气象要素和PM2.5浓度变化特征等观测资料。并且运用WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式，模拟研究京津冀冬季边界层气象要素的时空分布，分析了雾霾形成和演变的影响要素。模拟与观测对比表明，WRF模式可以较好地反映京津冀地区地面和高空主要气象要素的时空分布。对1月10～14日、27～31日两次重雾霾天气的分析表明，雾霾的形成是高浓度的大气颗粒物和特殊的气象条件共同作用的结果。小风或静风、稳定的大气层结，使大气扩散能力减弱，造成污染物堆积，偏南气流将周边污染物和水汽输送到北京，不仅增加了污染物浓度，而且有利于气溶胶吸湿增长，消光增强，使能见度下降，进而形成雾霾。 然后利用WRF模式耦合城市冠层模式UCM，通过敏感性试验，模拟研究了雾霾期间城市人为热对京津冀边界层气象要素的作用，并分析了对雾霾演变过程的潜在影响。模拟与观测对比表明，考虑了人为热（最大值为50 Wm-2）的case1方案可以较好地反映京津冀地区地面和高空主要气象要素的时空分布并与观测最接近。考虑了人为热之后，总体上使地面气温和风速增大，相对湿度减小，近地面层结趋向于不稳定，湍流活动和垂直混合增强，气溶胶吸湿增长减弱，有利于污染物的输送和扩散稀释。因此，在排放源不变的情况下，人为热的增加，在一定程度上可以缓解雾霾发生的不利气象条件（小风、静稳、高湿）。