城市广场是城市户外空间中最基本的空间类型之一,对城市小气候环境产生直接影响。当前,中国城市化进程的不断推进引发了城市热岛加剧、雾霾天气频发、植被减少等城市问题,良好的城市户外空间热环境质量是保证城市环境和城市品质的前提。研究城市广场对于指导城市广场设计与建设、提高人类聚居环境质量有着重要意义。面对我国复杂多变的气候类型,一成不变的理论与方法不能普遍适用。由于西安处于干燥寒冷气候区,迫切需要经过现场实测修正的适合地域、季节变化的小气候适应性理论与方法指导。针对上述问题,本文以西安大雁塔北广场为研究对象,以城市广场小气候要素为研究内容,分别运用理论研究、实验研究、使用者行为分析、定量研究的方法进行了分析与探讨。首先,本文从小气候、城市广场、户外人体舒适度对城市广场空间影响多个方面进行理论分析和总结,梳理了小气候要素对城市广场空间的影响。其次,本文选取西安市典型城市广场西安大雁塔北广场作为实测样地,通过现场调研观察选定测点,于夏季极端高温日与冬季极端低温日对样地进行了实测,分析在不同空间形态下,各个测点的空气温度、相对湿度、地表温度、太阳总辐射以及风速风向等小气候要素呈现出的变化状况,在此基础上分析西安大雁塔北广场空间形态对小气候要素的影响。最后,本文以西安大雁塔北广场小气候实测数据分析与使用者主观问卷调查结果的验证,对西安大雁塔北广场人体舒适度的选择进行调查研究,从气候、生理、心理三个因素,综合分析使用者对西安大雁塔北广场热舒适的偏好选择,并推导得到适宜并协调夏冬两季的小气候优化设计方法。本文为预测和评价城市小气候环境奠定了基础,提供了数据支撑和理论依据,为优化广场设计及改善城市广场小气候提供了参考性与可行性。