Представлена математическая модель гидротермодинамики атмосферы в квазистатическом приближении на ограниченной территории и со свободной верхней границей воздушных масс. Используется система координат, следящая за рельефом поверхности Земли. Дискретные аппроксимации и схема вычислительного алгоритма реализации модели строятся на базе вариационного принципа и метода расщепления. Приводятся примеры моделирования мезоклимата промышленного региона при совместном влиянии рельефа и городского острова тепла.