对兰州两山绿化的气象和环境效应进行研究，将为合理规划绿化布局和科学实施绿化工程提供重要的科学依据，具有重要的科学价值和现实意义。本文主要从两方面展开研究，一是利用野外观测资料分析了绿化对能量循环的影响：二是利用边界层的试验数据检验了RAMS模式在山谷城市的模拟性能，在此基础上，对人为热源和城市绿化对大气边界层结构的影响进行模拟试验，然后利用RAMS的输出结果驱动污染扩散模式HYPACT，讨论了其对大气环境的影响。具体内容如下：　　 1)本文利用谱方法和能量闭合度分析等手段对皋兰山2006年夏季和2005年冬季涡动相关系统测定的湍流数据质量进行了分析，研究表明：四个观测点测定的三维风速、空气温度的功率谱在惯性副区都符合“-2/3”定律，垂直风速和温度的协谱在惯性副区也基本符合“-4/3”定律。四个观测点都存在地表能量不平衡现象，夏季观测点绿化地和裸地能量平衡比率EBR分别为66％和94％，冬季绿化地和裸地EBR分别为62％和84％。从功率谱和能量闭合度分析可以看出，本次试验的观测数据是可靠和有效的，在此基础上，分析了各个观测点的地表能量收支状况。夏季观测点晴天状况下绿化地和裸地净辐射峰值分别为680 W.m-2和480 W.m-2，冬季观测点晴天状况下绿化地和裸地净辐射峰值仅为300 W.m-2和235 W.m-2。绿化地的土壤热通量日变化幅度远小于裸地。无论冬季观测点还是夏季观测点，感热输送仍占主导地位，值得关注的是，在冬季试验中观测到了绿化地的感热大于裸地这一现象。　　 2)利用2005年冬季兰州边界层试验的观测数据，分别从边界层结构、近地面温度和风速、地表通量等几个方面检验了RAMS在山谷城市的模拟性能。RAMS模式能很好的捕捉边界层结构特征，模拟的白天混合层高度和夜间稳定边界层高度和观测值非常一致。模式能较好的模拟近地面温度和地表通量的日变化特征。对模拟偏差进行统计分析，结果显示RAMS对近地面温度和风速的模拟结果是可以接受的：近地面温度的平均偏差为-1.73℃，RMSE为2.16℃，风速的平均偏差为0.35 m s-1，RMSE和RMSVE分别为1.61m s-1和3.15 m s-1。研究结果表明，RAMS适合作为研究山谷城市大气边界层的工具。　　 3)利用RAMS模式，设计了几组不同的敏感性试验，探讨了人为热源和城市绿化对城市边界层结构的影响，不同试验方案的模拟结果表明：　　 人为热源对近地面风场有明显的改变，特别是对北山，白天能增大它的谷风环流，夜间能增大它的山风环流。人为热源改变了地表能量平衡，具有明显的增温效应，同时增强了城市的湍流交换，白天大气不稳定度增加，促进了混合层的发展，夜间降低了大气稳定度，减弱了城市夜间逆温。　　 城市绿化改变了近地面的温度场和风场。从日平均温度来看，绿化在兰州冬季表现为明显的增温效应；从风场来看，白天14:00南山的谷风环流增强，北山变化不明显：晚上02:00北山的山风环流明显增强，南山则出现相反的情况。城市绿化减小了地表反照率，增加了到达地面的净辐射，而模拟时段土壤冻结，潜热没有明显变化，增加的净辐射其中一部分以感热的形式来加热大气，地气之间的湍流交换明显增强，白天时段市区上空悬浮逆温消失，夜间对大气层结的影响并不明显。本文还讨论了不同绿化布局对白天悬浮逆温的影响以及人为热源和城市绿化之间的非线性相互作用。　　 4)利用RAMS的输出结果驱动扩散模式HYPACT，模拟了人为热源和城市绿化对兰州SO2浓度的影响，模拟结果表明：　　 人为热源通过改变大气边界层结构有利于SO2的输送和扩散。但是，高排放导致的直接结果是高污染。　　 本文研究表明，城市绿化是改善兰州市空气质量的有效手段，绿化后无论近地面还是高空SO2浓度都有明显的减少。从西固和铁路局两测点SO2的日平均浓度来看，绿化后可以使SO2的浓度分别减少29.8％和21.9％。不同绿化布局的试验结果显示，只绿化北山和只绿化南山海拔小于2100米的区域，对于减小近地面SO2浓度效果显著，而只绿化南山大于2100米的区域，对于SO2浓度的降低作用不明显。另外，植物还具有吸收CO2，放出O2，吸滞粉尘和有害气体，减少空气含菌量而起到净化空气的作用。