京津冀地区是中国政治、文化中心以及中国北方经济的重要核心区,该区域下垫面复杂、发展变化迅速,年降水及气温变率较大,极易发生极端天气事件,通过数值模拟方法,详细研究下垫面特征变化对京津冀区域极端天气过程的影响,可为该区域天气的准确预报提供理论参考。本研究选择2016年7月19-21日京津冀地区的极端降水过程以及2020年2月8-9日河北冬奥赛区的夜间异常增温过程两个典型高影响天气个例,设置敏感性对比实验,利用中尺度天气数值模式进行高分辨数值模拟,分析下垫面对暴雨、夜间异常增温的影响。2016年7月19-21日,京津冀地区发生了一次极端降水过程,降雨持续时间长、总量大、范围广,且局地性强。此次暴雨的强降水中心位于北京市南部,24h累计降水量超250mm,在北京市区造成了严重的经济损失。本研究引入高分辨率下垫面数据,通过改变下垫面土地利用类型、地形高度数据和耦合参数修正后的单层城市冠层模式,设置敏感性实验,重点开展城市冠层对此次暴雨过程数值模拟的影响研究。研究结果表明:（1）北京城市冠层对强降水影响较为显著,城市冠层会在一定程度上造成城市区域水汽通量辐合增强,但其对降水落区的影响主要与城市冠层的内部结构及相关过程有关。此外,耦合城市冠层的UCM实验在整个降水过程中模拟小时降水量与站点实测拟合效果较好,说明考虑了城市冠层非均匀分布的几何特征及其相关过程有利于提高降水模拟的精度。（2）未耦合城市冠层模式的CTL实验没有考虑城市的非均匀分布及人为热等参数,较耦合城市冠层模式的UCM实验来说,在一定程度上弱化了城市的热力作用,城市建筑物屏障作用较强,雨带受城市冠层阻挡在其外围停滞,城区内降水弱于UCM实验。（3）城市冠层对暴雨的云微物理转化过程产生影响,CTL与NOURBAN实验低层液相粒子含量低于UCM实验,雨滴转化为霰的效率高于UCM实验,云滴凝结过程加热率和雨水蒸发冷却率降低,较UCM实验而言,不利于降水的发展。2020年2月8日夜间至9日凌晨,河北冬奥赛区发生了一次明显的夜间异常增温过程。该区域地势较高,下垫面地形复杂,地形是否对夜间增温产生影响,需要通过数值模拟方式深入开展研究,基于此,本研究通过引入高分辨率地形数据,利用中尺度区域数值模式WRF4.1.5精细化再现了此次夜间增温过程,设置敏感性实验探究了此次过程的气象特征、成因以及地形对增温过程的影响机制。研究结果表明:（1）河北冬奥赛区夜间增温过程受高空冷涡的影响,大气中高层冷平流显著,大气低层为西风和西南风,带来一定暖空气,中高层强冷平流有利于强下沉运动,高低层风切变及温度平流差异容易造成垂直混合作用,使得地面异常升温。（2）引入30m分辨率的高精度地形数据的update实验模拟的近地面气象要素更能反映其受地形的影响。update实验模拟的低层风场风切变、暖平流及边界层内的湍流运动均强于使用默认地形的default实验,并且其在增温前模拟出了低层暖平流减弱的现象,使得日最低温更接近实测,而default实验模拟的近地面风场突然增大,带来暖空气,造成其气温未能下降至最低值,说明地形主要造成低层风场变化,从而对山区气温变化过程产生影响。根据京津冀暴雨、夜间增温个例的数值模拟与分析,研究结果表明引入高精度下垫面数据有利于提高数值模拟结果精度,并且通过设置敏感性实验定量分析下垫面对不同天气过程中的可能影响机制,可以为该区域准确的天气预报提供参考。