雾和霾是发生在大气边界层内的天气现象，属于灾害性天气。气候统计表明，城市霾在增多，雾有所减少，雾和霾对城市环境的影响日趋严重。研究城市雾和霾边界层特征和变化具有重要意义，可为改进城市雾和霾预报服务提供科学依据。 文中主要利用2004年lO～12月在北京地区开展的城市边界层综合探测实验的资料，并对相关资料进行了误差订正和预处理，确保了资料的可靠性。实验资料、常规天气资料、历史气候资料相结合，进行天气学分析，重点进行边界层结构特征和变化规律的研究。 对北京雾和霾的天气分析表明，北京城区雾和霾具有周期性、持续性和渐进性的特征，形成以上特征主要有三个原因：其一，比较有利的天气系统；其二，稳定的边界层结构，辐射和湍流是影响边界层结构的主要物理过程，霾天中的辐射和湍流作用有利于稳定边界层的维持；其三，一定浓度的空气污染物(气溶胶)。 利用城市边界层综合探测实验的资料，分析了北京雾和霾过程中的边界层结构特征、不同高度的辐射特征、湍流特征和气溶胶浓度分布特征，进一步分析了从晴天到霾、再到雾的转化过程中的主要特征。研究表明，雾和霾的区分条件是：能见度低于1000m、相对湿度达到或接近饱和、净辐射达到或接近平衡，这三个条件同时具备，就有雾形成，否则就是霾。 雾和霾是可以相互转化的，影响雾和霾转化的是气溶胶中的吸湿性物质，在雾和霾转化中起重要作用。也是雾和霾转化中的渐进性主要原因之一。 雾水采样分析表明，近年来，北京雾水由酸性向中性变化，电导率降低，阴性离子浓度有所减少，显示出北京市的大气污染程度有所减轻。与重庆、印度德里等地区的雾水比较，在离子浓度、pH值、电导率等方面的改善较为明显。本文在分析实验期间个例的基础上，提出指标预报方法、天气学概念模型和依据雾形成的物理条件而做的临近预报方法。天气学概念模型概括了雾和霾周期性变化。 综合研究表明：在稳定的天气条件下，北京城市大气中主要污染物(气溶胶)的积聚有利于稳定边界层的维持，它也是雾和霾转化中的重要载体。减少空气中气溶胶浓度，可减少霾发生的频率，减轻雾中的污染程度。