我国快速城市化导致不透水地面的急剧增加，干扰了陆气之间的热量、水量和气溶胶交换过程，导致地表反照率和土壤湿度的减少、城市与郊区温差增加（热岛效应）以及地表径流量的增加等一系列水文气象问题。极端降雨变化和城市雨岛效应是城市内涝的关键影响因素之一。目前相关研究大多局限于降水强度的时空变化特征，忽视了极端降水的其他关键属性；另外城市化对极端降水的影响机制仍不明晰。项目四张永勇副研究员等采用降水量、频率、历时和发生时间等指标全面刻画了极端降水变化的区域特征，并采用面积、不规则程度、破碎度和均匀度等指标刻画了典型城市不透水地面的变化特征；在此基础上，采用因果检验和数值模拟相结合，探索了城市不透水地面特征对极端降水的区域性影响。研究表明：城市化对城市中心地带极端降水强度影响最明显，其次为发生频率和历时指标；而最主要的影响因素为不透水地面的不规则程度和破碎度，其次为面积。可能影响机制具体表现为极端降水强度和频率随不透水地面面积、不规则程度、破碎度和均匀度等增加而增强；降水历时也随不透水地面面积和均匀度增加而延长，但随不规则程度和破碎度等增加而缩短。

不同直径范围内通过 Granger 因果检验的极端降水特征指标和城镇化特征指标

论文信息：Zhang Y., Pang X., Xia J., et al. 2019. Regional patterns of extreme precipitation and urban signatures  in metropolitan areas. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124：641–663.

论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JD029718