我国是世界上城市化进程最为迅速的国家之一。城市化带来的生产、生活活动的集中化，使得气象灾害、大气环境污染造成的影响更为集中、更为严重。城市化在使得人们对气象灾害更加敏感的同时，也对大气结构和物理过程造成了明显的影响。另一方面，城市冠层、边界层大气结构是影响城市空气质量的重要因素。城市化使得人们对天气预报精度有更高的要求，也使得城市区域天气预报问题更为复杂。本文将介绍城市冠层模式在如下几个方面的最新进展：1)采用分数维描述城市下垫面的非均匀性：采用分数维作为描述城市下垫面非均匀性的定量指标，将其表征的城市特征三维信息与不透水率(二维信息)相结合应用于城市冠层模式中；2)建筑物能量模式的改进及参数敏感性研究：发展了建筑物能量模式，研究了各参数的敏感性，模拟了典型地区夏季制冷系统排热情况；3)城市水文过程的改进及绿色屋顶参数化方案：发展了城市地表潜热通量模拟方法，实现与绿色屋顶参数化方案的耦合；4)将城市冠层模式应用于北京快速更新循环数值预报系统(BJ-RUC)，对比测试表明：城市冠层模式可以有效提高BJ-RUC 对于近地面气象要素的预报性能，对降水预报(尤其是强降水的预报)有一定的改进。