本期嘉賓：北京城市氣象研究院研究員 苗世光 副研究員 張亦洲

　　采訪人：中國氣象報記者 宛霞 通訊員 楚艷麗

　　本期觀點：

　　城市化對天氣的影響越來越顯著 ，城市熱島強度可作為區分城市下墊面對夏季降水影響類型的重要因素。

　　一直以來，北京三面環山的地形、復雜的城市下墊面、夏季降水對流性強的特點等因素，增加了降水的預報難度和不確定性。

　　不同熱島強度下，北京城市化對夏季降水影響幾何？北京城市氣象研究院院長苗世光研究員帶領的城市氣候與生態發展研究團隊指出，城市下墊面在不同熱力條件下，對夏季對流性降水有著不可忽視的影響；降水前城市熱島強度的變化，可作為區分城市下墊面對降水影響類型的重要因素。

　　城市化：影響北京降水的重要因子

　　城市化是一種特殊的土地利用類型變化。城市環境下的人類活動通過改變大氣成分、影響水循環過程、改變碳循環和生態系統，在區域甚至全球尺度上對天氣氣候產生影響。觀測研究表明，城市的存在在很大程度上改變了區域的能量平衡和動力條件，從而導致邊界層結構發生變化。這些變化促使城市降水的頻率、強度和模式均發生變化。

　　以北京為例，近年來，城市化對天氣的影響越來越顯著。城市局地擾動引發的強局地性天氣事件、尤其是局地強降水事件越來越多。

　　研究指出，目前城市天氣預報技術對大尺度天氣系統引起的降水有較好的預報能力，而對局地對流性降水的預報預警能力較弱，還不能滿足公眾生產生活和防災減災的需要。因此，局地對流性強降水事件產生的社會影響和危害更為顯著。

　　“理清并正確理解城市化對北京地區對流性降水的影響，有助于做好北京地區的降水預報，提高天氣預報質量，從而更好地為公眾的生產生活和防災減災服務。”苗世光說。

　　強熱島條件：降水“偏愛”中心城區

　　城市下墊面對降水的影響主要分為熱力作用和動力作用兩個方面，城市熱島對降水的影響是城市下墊面熱力作用的主要表現形式之一，而城市下墊面的動力作用主要通過地表粗糙度的變化，對經過城市上空的天氣系統產生影響。降水前城市熱島的強度在一定程度上能夠反映城市下墊面對降水過程熱力作用影響的強弱。

　　科學研究離不開具體案例的支撐。為研究北京城市下墊面在不同熱力條件下對夏季對流性降水的影響，研究團隊從北京地區降水天氣案例中，選取了2011年夏季發生的兩個對流性強降水案例進行分析。

　　2011年8月13日至14日，受雷雨云團影響，北京自北向南出現強對流天氣過程，部分地區短時雨強較大，達到暴雨量級，造成此次降水過程的是超級對流單體系統。數據顯示，在降水前主城區存在較強的城市熱島，這為研究北京城市下墊面在強熱島條件下為對流降水系統的影響提供了較理想的條件。

　　研究顯示，城市下墊面存在時，對流單體強度明顯增強，且移動速度減慢，在中心城區有較長時間的停滯。城市熱島的存在，導致北京主城區低層大氣不穩定性增加，更有利于對流發展；而城郊連接部較大的地表粗糙度梯度和溫度梯度也有利于近地面大氣的輻合上升，增強對流，以上因素導致對流單體在主城區合并加強。

　　“通過對該案例的分析，我們明確了在強熱島條件下，城市地表主要通過熱力作用影響降水的結論，即強熱島使城市地區低層大氣更加不穩定，水平輻合增強，導致對流系統在城區增強，降水在城區增多。”張亦洲說。

　　弱熱島條件：降水出現分叉“繞道”

　　2011年6月23日，北京地區受蒙古東移的高空低渦和暖濕氣流影響，出現強降水過程，并伴有雷電，局部地區降水量達大暴雨量級。此次過程為颮線系統影響所致，在降水前北京地區沒有明顯的城市熱島。

　　鑒于該案例在降水前城市熱島較弱，城市下墊面對這次降水過程的熱力影響相對較弱，以動力作用影響為主，有利于研究城市下墊面在弱熱島條件下對對流性降水系統的影響。

　　張亦洲說，颮線在經過城市下墊面時的推進速度明顯減慢，這是由于城市下墊面地表粗糙度和拖曳力的增大，增加了颮線前進的阻力，從而減慢了其推進速度；同時，對流強度明顯減弱，強對流的范圍也相應減小。

　　值得一提的是，因城市下墊面的存在產生較大的地表拖曳力，使得降水系統在城市上游形成分叉或繞過城市地區的趨勢，促使城市中心的對流系統減弱，而城市兩側的對流系統加強。對此，張亦洲進一步解釋，城市下墊面存在時，經過城市中心地區的對流系統中垂直速度明顯減小，垂直速度大值區的范圍也較小，對流減弱，而城市兩側的對流系統中垂直速度增大，對流強度增強。

　　事實也證明，該案例中的降水系統出現了分叉和從城市側面外圍繞過城市主城區的現象，在北京中心城區及其下游地區的降水量明顯減小，而在主城區西側及西南近郊區降水量明顯增加。

　　北京降水兩個案例的主要區別是，降水前城市熱島強度差別較大，這對于研究北京城市下墊面不同熱力條件對降水的影響具有典型性。

　　張亦洲說，通過對二者的研究，可以看出，降水前城市熱島的強度可作為區分城市化對降水影響類型的重要因素。“然而，城市對降水的影響是非常復雜的，其中的奧妙還需要我們繼續通過科學研究去探索和明晰，以此不斷提高降水尤其是城市降水的預報準確率。”

(來源：《中國氣象報》2020年7月8日三版 責任編輯：王美麗)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的地表反射率影响因素_【热岛强度可影响城市夏季降水落区】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。