城市化通过物理过程改变局地气候环境,也会显著影响地表气温、降水等关键气候要素的观测趋势。尽管已有大量研究表明局地降水增强与气象站点周边快速城市化进程存在统计学关联,但就区域尺度而言,城市化进程对中国整体降水趋势的影响及其定量贡献亟待阐明。针对这一问题,欢迎光临welcome云顶集团研究团队系统评估了城市化对中国降水趋势及其时空格局的影响及其定量贡献,揭示了各类极端降水指标及其相关特性对城市化的响应。
进展一:中国区域降水的变化趋势中可识别出显著的城市化信号,并放大了降水由弱向强的非对称转变。基于1960-2018年中国国家级气象站逐日降水观测数据,通过对比城市-背景降水变化趋势的差异,发现过去六十年期间区域降水指数的趋势估计中可识别出显著的城市化信号,即城市化显著增强了降水频次的减少趋势,以及降水强度及总量变化的增加趋势。随着台站周边城市化水平的提升,城市化对降水趋势的影响逐渐增强,定量估算结果显示,城市化效应至少贡献了降水长期增幅的10%。城市化降水效应在暖季尤为突出,夏季降水强度的增幅中至少16%可归因于城市化影响。在次大陆尺度上,研究验证了城市化导致台站降水由弱向强的非对称转变,经标准化后的结果显示,城市化引起的弱降水减少较强降水增加更为显著,此类非对称变化在东南季风区表现明显。
进展二:近六十年以来,中国极端降水增加的三分之一可归因于观测站周边城市化进程。研究采用五项极端降水和降水极值指标,进一步评估了城市化对区域极端降水趋势的影响。结果表明,当前观测的极端降水数据序列中存在显著的城市化偏差,即城市化显著加剧了台站极端降水的变化趋势,解释了1960-2018年间极端降水趋势约三分之一的变化;与极端降水强度相比,城市化对极端降水频次变化的影响更为显著,并且影响及贡献率随极端降水等级的提升而增强;东南季风区内陆区域的极端降水对城市化响应显著,即局地背景气候条件、天气类型对城市化诱发的极端降水演变可能具有一定调制作用;在所有极端降水指标中,城市化对最大一日降水量趋势的影响与城市热岛强度变化存在显著关联。
相关研究结果以“Impact of urbanization on regional extreme precipitation trends observed at China national station network”“Urbanization Signal in Long-Term Precipitation Trends Estimated Based on Observed Data of National Meteorological Stations over China Mainland”为题分别在气候学研究领域国际权威期刊《Weather and Climate Extremes》(中科院一区,TOP期刊)和《Journal of Climate》(中科院二区,TOP期刊)上发表。研究得到国家重点研发计划项目、青海省自然科学基金青年项目以及国家重点实验室自主课题等科研项目的支持。
供稿:科研院、国家重点实验室
【编辑:邹林有 责任编辑:金萍】