随着全球城市化进程的加速，城市对极端降水的影响备受关注。然而，在弱风场环境下，城市效应如何影响下游远距离极端降水，其背后的物理机制尚不完全清楚。本研究围绕2018年7月26日长三角地区的一次午后暴雨事件，利用1 km分辨率的数值模拟与多源观测资料，深入分析了城市化对对流触发的影响，并揭示了一种新的对流传播机制——对流接力，从而解释了城市群的城市效应如何影响下游70–100 km强降水的物理过程。
研究结果表明，在弱风的城市环境下，上午时段上海-苏锡常城市带出现显著的城市热岛效应，形成边界层内的暖异常与低层辐合，从而在城市下风方触发初始对流单体。由于环境垂直风切变较弱，对流单体在产生少量降水后局地消散，但近地面由蒸发冷却驱动的冷池主导，在海风与湖风的共同作用下，其冷出流边界在前方不稳定的环境中不断激发新单体，形成反复的“旧单体消散—新单体触发”过程。这一过程使对流系统得以持续向下游推进，突破了各单体本身准静止且寿命较短（约0.5–1.0 h）的局限。在传播过程中，部分单体合并为更大尺度的对流簇，其降水强度和生命史均显著增加，最终在距离城市带70–100 km的下游地区形成极端降水。基于雷达观测资料的对流追踪分析可完整复现该接力过程。敏感性试验进一步证实，上游城市带是此次暴雨过程的主控因子，其贡献大于南通本地城市化：若将上海-苏锡常城市带替换为农田，则南通地区几乎无强降水发生；而仅移除南通城市用地则仅使局地雨量略有减少。
本研究提出的“对流接力”模式，有别于传统的中尺度对流系统连续传播的概念，其核心特征在于新旧单体在空间上的准静止性和时间上的循环更替，形成似跳跃式的下游传播，而非整体平流前移。该模式解释了在弱风环境下，城市引发的对流为何仍能远距离影响下游地区并产生极端降水。研究结果不仅深化了对城市化影响降水的物理机制的理解，也为提高城市及下游地区的强降水预报提供了重要的理论依据。相关研究发表于《Monthly Weather Review》《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》。

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