城市化对降水影响的研究综述

胡庆芳; 张建云; 王银堂; 黄勇; 刘勇; 李伶杰

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

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城市化对降水影响的研究综述

胡庆芳, 张建云, 王银堂, 黄勇, 刘勇, 李伶杰

文章导航 > 水科学进展 > 2018 > 29(1): 138-150

胡庆芳, 张建云, 王银堂, 黄勇, 刘勇, 李伶杰. 城市化对降水影响的研究综述[J]. 水科学进展, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

引用本文:

胡庆芳, 张建云, 王银堂, 黄勇, 刘勇, 李伶杰. 城市化对降水影响的研究综述[J]. 水科学进展, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

HU Qingfang, ZHANG Jianyun, WANG Yintang, HUANG Yong, LIU Yong, LI Lingjie. A review of urbanization impact on precipitation[J]. Advances in Water Science, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

Citation:

HU Qingfang, ZHANG Jianyun, WANG Yintang, HUANG Yong, LIU Yong, LI Lingjie. A review of urbanization impact on precipitation[J]. Advances in Water Science, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

城市化对降水影响的研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

1.
南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210029;
2.
安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室, 安徽合肥 230031

基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2016YFC0400902）；中国工程院重大咨询研究项目（2015-ZD-07-02）；水利部公益性行业科研专项经费资助项目（201501014）

详细信息

作者简介:
胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

中图分类号: P461.8;G353.11

A review of urbanization impact on precipitation

1.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;
2.
Anhui Meteorological Science Institute, Anhui Key Laboratory of Atmospheric Science and Satellite Remote Sensing, Hefei 230031, China

Funds: The study is financially supported by the National Key R&D Program of China (No. 2016YFC0400902), the Key Consulting Research Program of the Chinese Academy of Engineering (No. 2015-ZD-07-02) and the National Non-Profit Research Program of China (No. 201501014).

摘要: 通过长期研究，关于城市化会对局地降水产生一定影响已成为共识，但由于不同地区降水形成、分布机制的复杂性以及气象观测资料、数值天气模式的局限性，目前国际上对于城市化影响降水的物理机制及驱动因素仍存在不同认识，关于不同条件下城市化对降水影响的具体规律也具有争议。在阐述城市化对降水影响的主要物理机制的基础上，从站点资料解析和综合遥感资料解析两方面归纳和比较了近年城市化对降水影响的主要资料检测事实，总结了关于城市化单一因素和综合因素对降水影响的数值模拟试验的主要结论，最后从城市综合气象观测试验、城市化降水效应的系统检测、城市化降水效应的精细化模拟、城市化降水效应的区域影响、城市化降水效应的适应与调控5个方面，论述了存在的主要问题及发展方向，为深化对城市化降水效应的科学认识以及应对其不利影响提供了参考。
- 城市化 /
- 降水 /
- 影响机制 /
- 资料检测 /
- 数值模拟 /
- 适应与调控
Abstract: Urbanization is an extensive and complicated human activity all over the world. Presently, it is a consensus that urbanization could exert certain impact on local precipitation. However, owning to the complexity of precipitation formation and distribution in different regions, as well as the limitation of metrological observation and numerical simulation models, there are different views on the physical mechanisms and driving factors about urbanization influencing rainfall. In addition, disputes continue on the phenomenon and traits of urban influencing rainfall. Hence, this paper reviews the main mechanisms of urban effects on rainfall. Then, observation analysis and numerical simulation of urbanization impact on precipitation are retrospected. For the former, main results are summarized and compared for studies both based on surface gauge observations and remote sensing data. For the latter, urbanization influence on precipitation are summarized both for single factor and compound factors. Finally, main problems requiring deep exploration in future are recommended from five aspects, i. e. the integrated observation of urban meteorology, the comprehensive detection of urbanization precipitation effects, the refined simulation of urbanization impact on precipitation and the adaptation and regulation measures. This paper is conducive to deepening the understanding of urbanization effect on precipitation. Additionally, it provides valuable references for the adaption and regulation of the negative change of precipitation caused by urbanization.
- urbanization /
- precipitation /
- influencing mechanism /
- observation analysis /
- numerical simulation /
- adaptation and regulation

[1]	刘家宏, 石虹远, 梅超, 王浩, 宋天旭, 栾清华. 城市下垫面空间格局对社区尺度内涝过程的影响模拟 . 水科学进展, 2022, 33(6): 881-893. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.06.003
[2]	王强, 许有鹏, 于志慧, 林芷欣, 高斌. 快速城市化地区多尺度水文观测试验与暴雨洪水响应机理分析 . 水科学进展, 2022, 33(5): 743-753. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.05.005
[3]	曹润祥, 李发文, 李建柱, 冯平. 天津平原区城市化地区蒸散发特征 . 水科学进展, 2021, 32(3): 366-375. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.03.005
[4]	陈孝兵, 郑春阳, 袁越. 河床沉积物非均质性影响下的潜流交换数值模拟 . 水科学进展, 2019, 30(2): 220-229. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.007
[5]	张宇, 李铁键, 李家叶, 钟德钰. 西风带和南亚季风对三江源雨季水汽输送及降水的影响 . 水科学进展, 2019, 30(3): 348-358. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.005
[6]	张冠华, 胡甲均. 径流驱动土壤分离过程的影响因素及机制研究进展 . 水科学进展, 2019, 30(2): 294-304. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.02.014
[7]	侯精明, 郭凯华, 王志力, 荆海晓, 李东来. 设计暴雨雨型对城市内涝影响数值模拟 . 水科学进展, 2017, 28(6): 820-828. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.003
[8]	罗文兵, 王修贵, 罗强, 张晓春. 四湖流域下垫面改变对排涝模数的影响 . 水科学进展, 2014, 25(2): 275-281.
[9]	刘向培, 王汉杰, 何明元, 史小康. 不同陆面方案对降水模拟的影响 . 水科学进展, 2013, 24(5): 658-666.
[10]	夏星辉, 吴琼, 牟新利. 全球气候变化对地表水环境质量影响研究进展 . 水科学进展, 2012, 23(1): 124-133. doi: CNKI:32.1309.P.20120104.2014.012
[11]	孙艳伟, 王文川, 魏晓妹, POMEROY C A, 王富强. 城市化生态水文效应 . 水科学进展, 2012, 23(4): 569-574. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2251.013
[12]	胡旭跃, 张青松, 马利军. 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(6): 851-858.
[13]	周浩澜, 陈洋波. 城市化地面二维浅水模拟 . 水科学进展, 2011, 22(3): 407-412.
[14]	赵军, 单福征, 杨凯, 吴阿娜. 平原河网地区河流曲度及城市化响应 . 水科学进展, 2011, 22(5): 631-637.
[15]	费建芳, 伍荣生, 黄小刚, 王元, 程小平. 对称不稳定对梅雨锋暴雨影响的数值模拟 . 水科学进展, 2010, 21(3): 349-356.
[16]	施勇, 栾震宇, 陈炼钢, 金秋. 长江中下游江湖水沙调控数值模拟 . 水科学进展, 2010, 21(6): 823-831.
[17]	王玲玲, 岳青华. 窄缝热浮力射流影响因素的数值模拟 . 水科学进展, 2009, 20(5): 632-638.
[18]	徐枝芳, 党人庆, 葛文忠. 卫星资料在暴雨数值模拟中的应用研究 . 水科学进展, 2005, 16(3): 460-467.
[19]	毛萌, 任理. 有效参数的幂平均算法对农田尺度阿特拉津淋溶动态数值模拟的影响 . 水科学进展, 2005, 16(2): 222-232.
[20]	唐海行, 苏逸深. 考虑气压势影响的降雨入渗数值模拟研究 . 水科学进展, 1996, 7(1): 8-13.

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城市化对降水影响的研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

1. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210029;

2. 安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室, 安徽合肥 230031

作者简介:
胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

收稿日期: 2017-03-07
刊出日期: 2018-01-25

中图分类号: P461.8;G353.11

关键词:

城市化 /

降水 /

摘要: 通过长期研究，关于城市化会对局地降水产生一定影响已成为共识，但由于不同地区降水形成、分布机制的复杂性以及气象观测资料、数值天气模式的局限性，目前国际上对于城市化影响降水的物理机制及驱动因素仍存在不同认识，关于不同条件下城市化对降水影响的具体规律也具有争议。在阐述城市化对降水影响的主要物理机制的基础上，从站点资料解析和综合遥感资料解析两方面归纳和比较了近年城市化对降水影响的主要资料检测事实，总结了关于城市化单一因素和综合因素对降水影响的数值模拟试验的主要结论，最后从城市综合气象观测试验、城市化降水效应的系统检测、城市化降水效应的精细化模拟、城市化降水效应的区域影响、城市化降水效应的适应与调控5个方面，论述了存在的主要问题及发展方向，为深化对城市化降水效应的科学认识以及应对其不利影响提供了参考。

English Abstract

A review of urbanization impact on precipitation

1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;

2. Anhui Meteorological Science Institute, Anhui Key Laboratory of Atmospheric Science and Satellite Remote Sensing, Hefei 230031, China

Received Date: 2017-03-07
Publish Date: 2018-01-25

Keywords:

Abstract: Urbanization is an extensive and complicated human activity all over the world. Presently, it is a consensus that urbanization could exert certain impact on local precipitation. However, owning to the complexity of precipitation formation and distribution in different regions, as well as the limitation of metrological observation and numerical simulation models, there are different views on the physical mechanisms and driving factors about urbanization influencing rainfall. In addition, disputes continue on the phenomenon and traits of urban influencing rainfall. Hence, this paper reviews the main mechanisms of urban effects on rainfall. Then, observation analysis and numerical simulation of urbanization impact on precipitation are retrospected. For the former, main results are summarized and compared for studies both based on surface gauge observations and remote sensing data. For the latter, urbanization influence on precipitation are summarized both for single factor and compound factors. Finally, main problems requiring deep exploration in future are recommended from five aspects, i. e. the integrated observation of urban meteorology, the comprehensive detection of urbanization precipitation effects, the refined simulation of urbanization impact on precipitation and the adaptation and regulation measures. This paper is conducive to deepening the understanding of urbanization effect on precipitation. Additionally, it provides valuable references for the adaption and regulation of the negative change of precipitation caused by urbanization.

胡庆芳, 张建云, 王银堂, 黄勇, 刘勇, 李伶杰. 城市化对降水影响的研究综述[J]. 水科学进展, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

引用本文:

胡庆芳, 张建云, 王银堂, 黄勇, 刘勇, 李伶杰. 城市化对降水影响的研究综述[J]. 水科学进展, 2018, 29(1): 138-150. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

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城市化对降水影响的研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

作者简介: 胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

A review of urbanization impact on precipitation

计量

出版历程

城市化对降水影响的研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.016

1. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏 南京 210029; 2. 安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室, 安徽 合肥 230031

作者简介: 胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

English Abstract

A review of urbanization impact on precipitation

1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China; 2. Anhui Meteorological Science Institute, Anhui Key Laboratory of Atmospheric Science and Satellite Remote Sensing, Hefei 230031, China

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作者简介:
胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

1. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210029;

2. 安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室, 安徽合肥 230031

作者简介:
胡庆芳(1981-),男,湖南宁乡人,高级工程师,博士,主要从事水文气象、城市水文等领域的研究。E-mail:hqf_work@163.com

1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;

2. Anhui Meteorological Science Institute, Anhui Key Laboratory of Atmospheric Science and Satellite Remote Sensing, Hefei 230031, China