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城市化对极端高温和极端降水的影响

极端高温,极端降水,城市化,地球系统模式

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.18 极端天气气候事件的归因、机理与预估

全球城市在快速扩张，本报告基于地球系统模式结合观测/再分析资料，探究其对极端高温和极端降水的影响。通过将长期全球城市扩张的观测数据引入到地球系统模式中，我们量化了全球不同区域夏季平均气温和极端高温对城市扩张的敏感性。我们发现，仅管亚洲地区的城市扩张速率远高于欧洲和北美，但是其引起的区域性增温和欧洲北美地区相差不多。这是因为欧洲和北美地区增温对城市扩张的高敏感度，其主要受城市扩张引起的蒸发阻抗变化调控。当发生极端高温事件时，城市化引起的区域性增温将增强，这是由于城市化引起的蒸发阻抗变化增强所致。通过将课题组最近研发的地球系统模式次网格双向陆-气耦合框架运用到NCAR CESM2模式中，首次在地球系统模式网格内每个土地单元显式解析陆-气相互作用。改进后的模式被用来研究全球城乡降水差异，发现全球城市相比于周围农村“小雨更少、大雨更多”，且城市规模越大，该现象越明显。