下垫面粗糙度和零平面位移高度直接影响着大气边界层结构的变化,是描述下垫面空气动力学特征的重要参数.地表粗糙度是指近地层风速向下递减为零时的高度,其大小与下垫面粗糙元的形态学分布和空间分布密切相关.当下垫面的覆盖物(如城市建筑物和森林)较高时,扣除某一厚度后,风廓线仍然满足对数律,这个厚度就称为零平面位移d,它的大小与粗糙元的高度、密度等有关.确定地表粗糙度z0和零平面位移d有多种方法,主要可分为两大类：风温观测方法和粗糙元形态学方法,但是由于城市下垫面粗糙元形态非常复杂,空间分布上存在很大的非均匀性,如何确定粗糙度和零平面位移目前尚无最佳方案.本文介绍了Schaudt[3]提出的在中性层结条件下计算空气动力学参数的算法,并用该方法计算了2004～2006年北京325m气象塔周围的下垫面粗糙度和零平面位移.首先选取2005年4月28日的风廓线计算这两个参数,得到摩擦速度为1.48m/s,下垫面粗糙度Z0为3.23m,零平面位移d为76.45m,由此得到此时的拟合风廓线,此风廓线与实际情况有较好的吻合,证明了用本文的方法计算气象塔观测资料是可行的.考虑到粗糙度在不同方位上分布不均匀,故分为八个方位计算各个方位上的下垫面粗糙度和零平面位移,发现计算的结果与前人研究结果的量级一致,下垫面粗糙度在10m以内,零平面位移在100m以内,说明了这种方法计算结果可信度较好.从箱线图中可发现下垫面粗糙度和零平面位移在不同方向上的分布不均匀,且有一定的年变化.本文所用的方法是以近地面层仍旧存在,且风温廓线遵守莫宁一奥布霍夫相似理论为前提的,而在大粗糙元的城市,近地面的常通量层是在城市冠层以上的,这就要求应用该方法时要对所研究的地区的粗糙元分布有较好的把握,故采用该方法计算空气动力学粗糙度有其局限性.