Cuantificar el nivel de CO, el principal gas de efecto invernadero (GEI), es esencial para la investigación sobre el cambio climático regional y global, especialmente en la densamente poblada Llanura del Norte de China con sus severas emisiones de CO. En este estudio, se gestionaron y realizaron 12 vuelos aéreos durante el período de otoño-invierno de 2018-2019 en el centro de Shijiazhuang y sus áreas circundantes, que son representativas de las condiciones urbanas típicas en la Llanura del Norte de China, para explorar las distribuciones espaciales y temporales de CO. Los resultados mostraron que los promedios columnares medidos de CO variaron entre 399.9 +/- 1.5 y 443.8 +/- 31.8 ppm; el promedio de los 12 vuelos fue de 412.1 ppm, ligeramente superior al promedio global de 410.5 +/- 0.20 ppm y a las 2 concentraciones de fondo de 411.6 +/- 2.1 ppm y 411.4 +/- 0.2 ppm en Mauna Loa de baja latitud y Waliguan de latitud media en 2019, lo que indica las posibles influencias de las actividades antropogénicas. La estratificación típica de la capa límite planetaria (PBLH), la capa residual (RL) y la capa de inversión elevada (IL) fue crucial para restringir las altas concentraciones de CO. Esto ilustró que el efecto de calentamiento del CO dentro de la PBLH también puede tener algunas influencias en la regulación de la estructura térmica de la baja troposfera. Basado en un análisis de trayectoria hacia atrás, se evidenció que había tres categorías diferentes de masas de aire para el otoño y una categoría para el invierno. Ambas trayectorias en la PBL, es decir, por debajo de 1000 m, de las áreas locales y del sur con enormes emisiones antropogénicas (otoño) y de las regiones occidentales (invierno) llevaron a niveles comparativamente altos de CO, pero las concentraciones de CO en la mitad de la troposfera por encima de 1000 m estaban comúnmente distribuidas de manera homogénea, con niveles más altos apareciendo en invierno porque la concentración en la troposfera libre seguía el patrón estacional global, con un mínimo en verano y un máximo en invierno como resultado de la estacionalidad del intercambio neto de CO y el equilibrio entre la fotosíntesis y la respiración. Estos resultados proporcionan una comprensión profunda de las concentraciones verticales de CO troposférico en la Llanura del Norte de China, lo que ofrecerá referencias científicas para la evaluación de la contabilidad de carbono y las emisiones de carbono.