长江三角洲地区是我国经济高度发达的城市群地区之一，大范围的城市化发展改变了下垫面特征，增加了大气气溶胶浓度。为了深入研究长三角城市化发展对区域大气环境的影响，本文首先改善了适用于研究城市陆面过程的城市冠层模式UCM，然后利用改进的中尺度耦合模式WRF/Noah/UCM，针对2007年7月25日-27日长江三角洲地区一次高温天气过程进行数值模拟。通过几组敏感性试验探讨了下垫面用地类型变化，特别是城市群面积扩展，以及大气气溶胶对区域平均气象场、边界层结构、地气交换等方面的影响。研究结果表明：　　 (1)针对城市冠层模式UCM中建筑物遮蔽效应方案的不足，本文考虑了短波辐射在墙面之间的相互反射再吸收过程，并考虑了各建筑物表面可视因子受阴影变化的影响及其反照率的参数设定，试验表明，新方案中城市冠层对短波辐射的吸收更符合自然变化规律；同时，在UCM模式的地表能量平衡方程中引入代表长三角城市群特征的人为热源，使其日变化特征更接近研究区域的实际情况。针对改进后的WRF/Noah/UCM耦合模式，选取宁镇扬城市群区域进行模拟试验，结果显示，与近地面10个基本气象观测站的温度、风速、比湿资料相比，统计检验结果的相关性提高了，误差值减小了，修改后的人为热源与遮蔽效应方案对模式的模拟性能有显著改善。　　 (2)利用改进后的耦合模式，运用新的MODIS土地覆盖资料，针对一次典型高温天气过程进行数值试验，模拟研究城市群面积扩展对本次高温过程中区域大气环境的影响。研究表明，随着长三角地区土地利用的变化，特别是城镇用地面积的扩展，模拟区域内达到高温程度(＞=35℃)的分布区域明显扩大，部分区域最高温增幅超过6℃，与实际下垫面变化产生的影响相比，仅由城市群面积扩展所引起的区域平均近地面温度增加0.19℃，贡献率超过30％;随着城市下垫面的扩展，城市区域日较差减小，郊区日较差增加，城市热岛效应增强，上风方的热岛效应增幅较下风方更大；白天区域平均感热通量增长，边界层高度也明显抬升。由此可见，城市群面积扩展对区域大气环境的影响是显著的。　　 (3)通过在耦合模式的短波辐射方案中考虑大气气溶胶对太阳辐射的吸收和散射作用，进一步讨论了大气气溶胶在区域尺度上对大气环境的影响。试验结果显示，由于气溶胶作用削弱了达到下垫面的短波辐射，受此影响，地表能量平衡破坏，感热通量和潜热通量在白天均呈现减弱趋势；进一步影响了边界层的湍流混合作用，使得白天边界层高度降低，夜间稳定边界层更早形成。尽管在本次过程中大气气溶胶对区域大气环境产生的影响没有城市群面积扩展的影响显著，但是在模式中有效考虑大气气溶胶作用后，检验结果显示误差减小，说明在天气过程的数值模拟中应该考虑大气气溶胶含量的影响。