城市化对降水特征的影响：以长江三角洲夏季降水为例

城市动力和热力作用以及造成的环流变化必然会对降水等天气过程产生影响，早在1968年，Changnon等人发起和实施了大城市气象观测试验(METROMEX)计划，旨在寻找城市化对降水影响的依据。由于城市边界层的复杂性，国内外学者对于城市环境如何对降水特征产生影响还存在较大争议，因此仍然需要更多的对城市化效应的观测和模拟工作。目前，城市化对降水影响的机制还没有定论，可能机制主要包括以下4个方面:(1)城市高楼林立，下垫面动力学粗糙度增大，从而使得对流加强［2-3］;(2)城乡温度差异导致的城市热岛环流改变边界层结构以及城市热岛与环境流场(如海陆风、湖陆风等)的相互作用［4］;(3)城市污染导致增多的气溶胶与云的相互作用［5-6］;(4)由于城市冠层的复杂性，使得降水系统多样化［7］。也有一些研究推测城市区域灌溉系统的增加，加强了陆气水汽交换，为对流发展提供水汽来源［8］。这些影响并非孤立存在，而是互相联系，共同影响着城市地区的降水特征，可见城市降水机制的复杂性和区域差异性。越来越多的证据表明大型城市如日本东京、美国休斯顿、中国北京、上海等通过复杂的城市土地利用/覆盖类型-天气-气候之间的反馈作用来影响降水［9-11］。

许多研究表明［12］:由于城市结构及气候条件的不同，一个城市内部及各城市间的城市边界层及城市气候特征均有明显不同，因此需要针对不同城市或城市群开展研究。长江三角洲(文中简称长三角)城市群作为世界6大城市群之一，城市化规模巨大，长期存在一个由上海、苏州、无锡、常州以及南京形成的‘热岛群’［13］。系统研究长江三角洲城市化对区域较大尺度降水影响的规律性具有重要的意义。长江三角洲地处东亚副热带季风区，同时该地区海陆风与城市热岛环流相互作用，气候系统错综复杂，城市化对降水的影响具有明显的季节性和区域性特征。本文利用新一代中尺度数值天气预报模式WRF(v3．1．1)的模拟结果，试图寻找城市化效应对长三角地区夏季降水特征影响的可能机制。