利用四川盆地及其周边地区气象站点的观测数据进行了近50年来四川盆地区域内大气能见度及霾日的时空分布特征和驱动因素的一系列分析,并在此基础上利用1999-2013年的全球再分析数据(Final Operational Global analysis)分析了四川盆地及其周边地区大气结构和边界层变化特征,探索了四川盆地大地形和高气溶胶中心及其变化的关联,以及大气动力热力特性和特殊的大气边界层结构特征。最后,利用在线大气化学模式WRF-Chem模拟了2014年1月12～20日四川盆地一次持续性的重霾过程,并另外设计有无盆地地形的敏感性试验,进一步模拟探讨盆地地形的动力、热力强迫作用以及各气象因子变化对盆地霾污染物变化的作用,并定量评估了地形作用对四川盆地PM2.5影响的贡献,探讨了盆地特殊地形作用的影响机理。主要研究内容和结论如下：(1)近50年来盆地能见度分布呈现盆地低(约18.9km),且呈明显减少的变化趋势,气候倾向率约-0.91kmm.(10a)-1。大气干消光系数呈增加,人口密度及燃煤增加导致大气细粒子排放增多,霾日数急速增加,气候倾向率约9.6d.(10a)-1。其中冬季1月污染最严重,夏季7月相对清洁。高湿、弱风是导致盆地区域霾污染日趋严重的关键气象因素。(2)地形作用对盆地大气环境的影响主要表现在：1)盆地上空受地形影响形成强的下沉气流,抑制了盆地空气污染物的向上扩散,盆地内这种大气垂直结构呈现明显的季节变化特征,冬季下沉气流最强,与冬季霾污染最严重表现一致；2)高原背风坡“避风港”效应,盆地区域平均风速纬向偏差约lm.s-1,地处背风坡的弱风区,多静弱风；3)在900hpa到850hpa大气层表现为风速弱切变,湍流混合作用弱；4)盆地近地面贴地逆温与高空气流下沉增温形成脱地逆温,使得盆地内大气层结稳定。这些地形作用不利于盆地内大气气溶胶的扩散、输送,容易造成污染物的累积形成的霾天气。(3)盆地重霾期间有无地形的模拟试验表明：地形作用使得盆地内大部分地区10m风速减少约1.5m.s-1,地面2m温度升高约10℃,边界层高度降低约100～150m。地形作用使得盆地区域内PM2.5浓度偏高约150ug.m-3,地形影响贡献率约70%。地形对污染物的堆积作用表现在污染过程中,尤其是重污染过程。高空背风坡西风带下沉气流被加强,气流下沉增温促使2500m～3000m高空形成脱地逆温,同时在地形作用下使得贴地逆温被加强,是导致盆地本次重霾过程的一个关键因素。