近年来随着中国城市规模的迅速扩大与现代化进程的日益加快,大气气溶胶污染日趋严重,由气溶胶造成的能见度恶化事件日益增多,中国大陆中东部都市霾天气频发.有学者研究发现,进入21世纪大陆东部部分地区年霾日均超过100天,大城市区域超过150天,其中,西安霾日发生频率在全国排名第五位.灰霾天气的本质是与光化学污染相关联的细粒子气溶胶污染,霾天气发生时,空气中的细粒子不仅通过消光作用造成大气能见度下降,危害交通安全,而且还聚集大量有毒有害物质的复杂污染物,对人体的健康危害极大;另外,霾重污染天气会通过辐射强迫进一步引发气候效应问题.鉴于造成严重空气污染的霾天气频繁发作,国内外学者针对霾天气和空气污染事件从气象影响因素、气溶胶物理化学特征、大气边界层特征、污染源解析、健康效应等方面,依托大气成分与气象资料观测站网,运用观测实验、数值模拟、流场分析、卫星遥感分析、数理统计等手段展开了广泛深入的研究,并在此基础上建立了一些灰霾天气预报预警方法与模型.目前国内对霾污染天气发生维持机理的研究主要集中于京津冀、珠三角、长三角等城市群地区,而关于西安地区霾污染天气的深入研究相对较少,且多处于起步阶段.2013年12月16—25日西安地区出现了一次长时间重污染的霾天气过程.期间西安的AQI（空气质量指数）多次超过500,达到六级严重污染程度.本文利用西安区域8个气象站点的气象观测资料及西安市13个环境质量监测站点的空气污染物浓度监测资料,对这次长时间、重污染的霾天气过程从空气的环境质量特征、天气环流形势、主要气象影响因子、边界层气象特征及城市热岛效应等方面进行了深入研究,以期探讨这次霾重污染天气的成因与形成机制,进而为霾的预报提供参考依据.研究结果表明:伴随着SO₂、NO₂、CO体积浓度的明显增加,此次霾重污染天气过程主要是一次在不利气象条件下形成的高浓度颗粒物污染事件,其中有54.6%的霾属于干霾,其余属于湿霾.西安地区高空以平直的纬向环流为主,中层有暖湿气流持续输送,地面气压场偏弱,小风和高湿是造成此次霾重污染持续发生的基本环流和气象要素特征.气压场偏弱,气压梯度力小,风速小,弱冷空气形成的下冷上暖的稳定性层结等天气形势有利于霾重污染的形成与维持;弱的降温与相对湿度增大叠加,有利于气溶胶吸湿增长而加重霾的强度;极地深厚冷气团的快速南下推进是霾重污染天气快速清除的有效机制.关中盆地特有的喇叭口地形通风不畅,造成外来输送与当地排放的大量污染物堆积,为此次长时间霾发生提供了增强条件.低的混合层厚度抑制了垂直方向上的对流输送,严重削弱了大气垂直扩散能力,造成了大气中各类污染物浓度的大量积聚,是造成此次霾重污染过程的重要原因之一.城市污染加重热岛效应、热岛效应反过来通过热岛环流改变城市污染物传播扩散规律并加重污染,二者相互作用、互为增强条件.