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城市气象，应城市化发展而兴起，是气象学与城市科学的交叉学科，是研究城市大气中的各种现象、这些现象的演变规律、城市化和人类活动对它的影响及机理，以及如何利用这些规律为人类服务的科学。
城市气象的研究内容主要包括以下六个方面：
①城市陆面与边界层过程：城市地表能量平衡、水分平衡，城市陆面过程与边界层湍流结构的特征和变化规律，城市化和人类活动对其影响等；
②城市高影响天气与气象灾害：城市高温、降水等高影响天气的演变特征，城市化影响机理，城市精细天气预报，城市气象灾害风险分析、评估、区划及预警；
③城市气候、气候变化与气候韧性：城市气候特征及成因，城市气候变化预估及减缓与适应对策，气候韧性城市建设策略；
④城市大气环境与健康效应：城市大气环境演变特征、成因、影响因素及精细预报，城市化与气象环境变化的健康效应；
⑤城市气象服务与气象经济：城市安全运行、防灾减灾、生态文明建设气象服务与气象经济支撑技术；
⑥城市生态气象，碳达峰、碳中和与绿色发展：城市气象的生态效应格局与规律、时空量度，城市生态变化的气象贡献与归因，碳达峰、碳中和与绿色发展策略。
城市气象的研究方法主要有四种，分别为观测研究、实验研究、理论研究、数值模拟研究。
①观测研究：通过观测了解城市大气中的各种现象及其演变规律，包括地面气象站、铁塔、高空气球、系留气艇等直接观测，以及地基、空基、天基遥感观测。
②实验研究：包括风洞实验、水槽实验、缩尺外场实验，理论依据是流动相似性原理和运动相对性原理。与观测研究相比，实验研究具有实验条件易于控制、测量方便、成本低等优势。
③理论研究：采用数学和物理学方法从理论上研究城市大气现象和过程。理论可以从两方面产生，一方面是从观测和实验数据中直接建立起来，另一方面是从物理理论或其他气象理论演化而来。
④数值模拟研究：采用数值方法，求解适合于城市大气的方程组，来模拟城市气象。数值模拟研究把气象科学从定性和理论的解释提高到定量计算的严密推理的高度，可以检验原来的假设和理论是否正确，还可以发现更多更新更准确和更全面的规律性，来发展新理论（曾庆存，1985）。