城市排放了大约70%的温室气体，城市区域90%的灾害是水文气象灾害，城市化和气候变化的影响正以一种危险的方式汇聚，严重威胁城市的环境、经济和安全稳定。城市化和气候变化是影响局地天气气候的重要原因，城市防汛、供电、交通、公共卫生、安全、规划、商业保险等诸多领域需要更加精细化的气象服务技术和产品。世界气象组织(WMO)正在推动城市综合天气气候服务，组织编写《城市综合天气环境气候服务指南》，上海是世界气象组织开展城市综合天气环境气候服务的示范城市。作为中国城市化水平最高的国际化大都市，研究上海地区城市边界层内的气象与环境问题对城市安全运行、市民福祉有着重要的意义。项目组在多个国家、省部级及上海市气象局科研项目支撑下，深入研究了城市边界层、城市冠层与中尺度天气系统的相互作用，回答了快速发展的城市(城市化)对城市的天气、气候、大气环境到底产生什么影响；深入研究了高影响天气又是如何对城市产生影响等科学问题，为城市精细化预报和精细化城市天气气候服务提供技术支撑。主要创新点如下：1、较早提出“城市综合气象观测”概念，提出“城市观测从要素性向功能性转变，城市观测需要针对高影响天气、高关注地域、高敏感用户”转变，注重上海城市综合观测设计、布局和应用。建立上海城市区域站元数据调查标准以及典型站点元数据库；开展自动站、铁塔、风廓线资料的边界层风场反演和基于多种探测手段的城市边界层高度反演技术研发。《城市综合气象观测：中国上海的实践和经验》一文在气象顶级杂志《美国气象学会公报》(BAMS)发表。上海城市综合观测网络(SUIMON)在国际上产生影响。2、基于上海现有多种类、高时空分辨率的城市边界层气象观测资料，采用中小尺度诊断分析，揭示上海城市热岛及海陆风环流特征及其相互作用，及对夏季短历时局地性对流形成发展机制及其对降水落区分布的影响，建立有效表征夏季短历时局地性对流降水触发、发生发展的物理参量组合及阈值，应用于上海夏季午后短历时局地对流的监测和早期预警。3、开展城市地表能量水分平衡和城市地表参数分析、WRF-UCM耦合数值模拟模式参数本地化，开发了适合于城市复杂环境下的温度和风速降尺度预报技术,应用于城市区域温度和风速的精细化预报。4、开发了基于城市地表粗糙度分布和计算流体力学技术(CFD)的城市风易损结构(户外广告牌、高架路车辆、轨交车辆)大风风灾风险预警技术，为市容绿化、轨道交通等提供针对性的城市气象应用服务。项目组共发表论文28篇，其中6篇被SCI-E收录，在web of Science 核心合集中共被引用36次，被SCI-E引用34次，其中SCI-E他引17次；2篇论文被EI 收录；22篇中文论文被CNKI引用83次，其中他引76次。获计算机软件著作权(2017SR155614)一项。推进城市气象服务技术中试平台建设，促进成果转化与业务应用，为城市气象服务提供支撑。