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2001年以来长三角城市群中尺度对流系统时空特征及城市化的可能影响

中尺度对流系统,城市化,小时极端降水

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.25 中尺度对流系统与中尺度涡旋的发生演变及成灾机理

中尺度对流系统（MCS）是导致城市群极端降水、城市内涝等高影响天气的主要天气系统，但是其时空演变特征非常复杂，受大尺度气候变率与局地城市化过程共同影响。本研究基于2001—2020年暖季（4—9月）高分辨率MCS数据集，系统性分析了长三角城市群MCS的时空变化特征，并定量评估了其对城市化的响应。结果表明，二十年间MCS活动呈现显著的时空变化，城市化在调控MCS降水分布格局、尤其是小时极端降水中发挥着关键作用。MCS对小时极端降水的贡献突出，占比高达约60%，高于其对总降水的贡献。受MCS极端降水强度增强的影响，MCS对总降水的贡献也呈上升趋势。此外，MCS活动与降水特征存在显著的城郊差异：无论是总降水、小时极端降水量与小时极端降水频次，城市变化区域均强于郊区。定量分析表明，城市化对MCS降水与极端降水趋势的贡献率在11—16%，并且能促进MCS在城市更频繁地触发生成，城市化贡献达到近20%。同时，城市周边山区与水体区域在部分MCS特征上的变化趋势强于平原城市和郊区，这可能与该类区域更有利于MCS 活动的气候背景条件以及城市化、地形与海陆热力差异之间的复杂相互作用有关。上述复杂物理过程仍有待进一步深入研究，以揭示其内在机理与影响。