近年来，灰霾天气越来越频繁的出现在人们的生活中。灰霾是由污染物的排放和不利的气象条件共同作用造成的，灰霾中含有多种有害物质，不仅能够降低空气能见度，带来交通隐患，还会造成人体一系列的呼吸系统疾病和心血管疾病。近十年来武汉市的城市化进程保持了较高的速度，城市面积的扩大造成了地形和热力学性质的变化，在一定程度上改变了城市的局地气候，进而改变了城市地区大气颗粒物的扩散条件，对灰霾天气过程产生一系列影响。空气质量模式是研究空气质量的重要手段，可以用于进行空气质量预报、研究灰霾过程的时空变化规律、评估大气污染控制措施的效果，在科研和业务预报方面均有重要作用。本文旨在利用区域空气质量模式的模拟分析武汉市的灰霾天气特征和城市化对灰霾天气造成的影响，并为武汉市城市规划提供理论基础。　　本论文采用了WRF-NAQPMS空气质量模式，选择冬季典型内源性污染过程，使用Fortran语言编写数据转换接口并完成模型的本地化，使用遥感解译的武汉市不同时期土地利用数据进行一系列模拟实验，主要以近地面风速、PM2.5和PM10为例，结合观测数据对实验结果进行时空分析，得到以下主要结论:　　1.武汉市由2002年到2012年经历了城市扩张的高速期，截至2020年城市规划情况，城市面积将继续保持高速扩张;　　2.观测数据显示，区域大尺度的气象条件控制着武汉市的气温和风速等气象条件，在武汉地区起主导作用，城市下垫面结构的变化对城市气象条件的影响是局部的，城市化在一定程度上对区域气象条件的变化具有放大效应;　　3.从宏观来看，不同时期下垫面数据对WRF-NAQPMS模式模拟结果中近地面风速值和主要污染物浓度值的武汉市域平均值影响不大。其中近地面风速平均值随着城市的扩张表现出一定的下降趋势，污染物总体平均浓度变化趋势不明显;　　4.对于局部气象场，城市扩张会造成附近地区近地面风速模拟值的下降，水体面积的增加则造成近地面风速的增加;　　5.对于局部污染物浓度，根据其在城区的位置、与排放源的相对位置以及附近的土地利用变化情况有不同的变化特征:城区边缘排放源上风向污染物浓度受城市扩张的影响微弱;排放源附近的污染物浓度和风速变化有关，受到附近土地利用类型变化情况影响;排放源下风向城区边缘由于城区的扩大，城区整体风速的减弱，污染物向下风向的扩散也有所减弱，污染物浓度呈现出随城市扩张总体下降的微弱趋势。