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湖水的热传导性质和粗糙度与陆地差异显著,直接导致湖-气交换对区域天气气候产生重要影响,从而影响周边城市大气环境。本项研究首先利用太湖中尺度通量网2012年3月～2013年2月的观测数据驱动CLM4-LISSS湖泊模型,优化湖-气交换计算中的重要参数,离线评估该模型在太湖各个季节的适用性；再利用CLM4-LISSS与WRF/NOAH模式成功耦合的WRF-Lake模型,分析了太湖对周边城市热岛产生的影响,并进一步探讨了湖风及热岛环流相互作用对城市空气污染的影响。主要研究结论有：(1)沉水植物生长发育的季节性变化,决定着湖泊水质的净化程度、湖水流速及湖体内部的湍流混合,从而影响湖泊模型参数的准确性。根据东太湖以沉水植物为主的特点,通过多组敏感性试验,优化了CLM4-LISSS湖泊模型的五个参数,即：冬春季消光系数取3m-1,夏秋季消光系数取2.5m-1；春夏秋冬四季湍流扩散系数分别取默认方案的2%、1.4%、1.1%、2%,特别当20cm深度水温在276-277.15K时湍流扩散系数取6×10-6m2s-1,小于276K时湍流扩散系数取1×10-5m2s-；春夏秋冬四季动量粗糙度分别取1.9×10-6、1.9x10-6、6×10-5、1.9×10-7m；热量粗糙度均取8×10-5m,水汽粗糙度均取3.9x10-8m。(2)参数优化后,CLM4-LISSS湖泊模型模拟的春夏冬季湖水表面温度的一致性系数均提高0.01；感热通量的一致性系数分别提高0.1、0.1、0.01；潜热通量的一致性系数分别提高0.09、0.06、0.04；但秋季的模拟结果不理想。(3) CLM4-LISSS与WRF/NOAH模式成功耦合的WRF-Lake模型,水平风速和气温模拟结果的准确性均比WRF-Default明显提高。(4) WRF-Lake的模拟结果表明,太湖周边城市热岛呈现白天强夜间弱的现象。02：00城、郊温差小,城市热岛现象不明显；08：00陆风减小,湖风开始建立,无城市热岛现象；14：00由于下垫面差异导致的湖、陆温差达到最大,湖风发展成熟并由湖中心向四周辐散,城市区域湖风和热岛环流相互耦合,热岛最强可达到3℃；20：00伴随着湖风瓦解城市热岛逐渐减弱为1℃。(5) WRF-Lake的模拟结果表明,02：00湖上气温比周围陆地气温要高,湖体下风方的苏州城市上空形成明显的热尾羽,从而在城市局地出现明显逆温,逆温层高度可达100m,不利于城市上空污染物的扩散：08：00湖上气温相对较高,对于下风方产生非常明显的增温效应,水平影响范围达到50～60km；16：00湖风发展旺盛,湖风与城市热岛环流耦合使得苏州城市上空湍流动能达到2.4m2s-。