- 文献综述（或调研报告）：
1.大气污染的研究历史
自上世纪末以来，研究者利用理论模型、实验和数值模拟研究了微观城市环境。最早的理论模型将作为街道峡谷的建筑物街道进行了简化（Oke，1981年），它揭示了简单建筑 - 街道布局内外的典型流动模式。研究者通过现场和风洞的实验研究了更为复杂的建筑布局。Davidso等人（1996）对通过障碍物阵列的羽流扩散进行了风洞模拟，表明障碍物涡流脱落是影响障碍物阵列内羽流扩散行为的重要因素。Macdonald等人（1998）发现，一组障碍物中的羽流宽度与障碍物的高宽比密切相关，这可以明显地增强垂直羽流输送。除此之外，现场试验（Allwine等人，2002年；Allwine和Flaherty，2006年）对于城市大气流的研究也具有重要意义，并为评价数值模型提供了数据库。
自上世纪末以来，由于计算机技术的飞速发展和城市大气环境的改善，计算流体动力学方法（CFD）已经成为城市大气流动的数值模拟的重要方法。雷诺平均数（RANS）模型适用于预测稳定复杂的湍流，有助于研究复杂建筑物对污染扩散的平均影响，例如Chan和Leach（2007） 预测了俄克拉荷马城市中心的城市微气候环境的数据，进而发现高层建筑对天然气的分散有很大的影响。
城市大气边界层是一个多物理过程的非定常复杂湍流，大涡模拟是一种适合于复杂大气流动数值模拟的方法。目前，LES在城市大气流动研究中的应用越来越多。Hannaet等人（2002）的简单障碍物阵列内的风场研究；Belcher（2005）研究了一组建筑物内的污染物扩散；Walton等人（2002）研究了街道水平的污染扩散；Letzel等人（2008）和Xie 和Castro (2009)研究了街道峡谷周围的城市湍流特征；Tsenq等人（2006）应用LES模拟了布拉夫体和巴尔的摩市中心附近的水流，结果表明，LES可以根据适当的网格分辨率和合适的子网格尺度应力模型提供令人满意的结果。网格要求是城市大气流动数值计算的一个重要条件。
2.城市大气污染研究现状
气候模式的变化和城市人口的增加将加剧对城市地区基础设施和环境的压力，并会产生一系列有关城市人口健康、安全和舒适的复杂问题。
城市人口密度高、经济活动集中程度高、土地利用变化大，因此我们可以将城市看作一个重要的生态环境。为了解决上述问题，我们必须更好地了解城市环境动态及其与周围自然系统的相互作用规律。除此之外，建筑地区的大气流动动态及其对空气质量、能源消耗和城市小气候的影响也不能忽视。然而，现阶段的城市大气动力学的研究工作仍不能满足我们的需要，我们应在了解城市上空局部大气动力学和在大规模数值模型中为城市区域发展足够的参数方面做出更大的努力(Britter和Hanna 2003;Coceal和Belcher 2004)。
城市环境的异质性和复杂性，和在城市天空中的大气流动和交通以及湍流结构相互作用方面 (Rotach等2002; Cheng和Castro 2002;Xie和Castro 2006)缺乏适合于传感和模拟城市系统复杂动力学的实验和数值工具，这些对研究者来说是一个巨大的挑战。一方面，有关污染物、热量和湿度的交通问题与城市冠层内外的流体动力学密切相关，另一方面，这些地区的流动模式也受到建筑物和人为热源的强烈影响。
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