近日，Earth’s Futures在线发表了中国海洋大学海洋动力-物理环境与智能感知全国重点实验室/海洋与大气学院的最新研究成果“Global Urban-Rural Differences in Precipitation: Cities See More Light Rain But Milder Extremes”（全球城乡间降水差异：城市经历更多的微量降水但是更温和的极端降水）。该成果第一作者为海洋与大气学院在读博士研究生丁明泽，通讯作者为郑小童教授与英国伦敦大学学院孙挺教授，合作者包括波士顿大学李丹教授、科罗拉多州立大学李哲研究员和陈浩南教授。
目前全球超过50%人口居住在城市，城市气候已成为决定人类生活环境与健康状况的重要因素。虽然已有大量研究发现城市会显著影响降水，但是其中大多研究聚焦于城市对大雨甚至极端降水的影响，而对于城市对小雨以及中雨的影响的相关研究仍有不足。考虑到小雨和中雨在调节城市热环境以及促进空气污染物沉降方面具有重要作用，探讨城市化对这类降水事件的影响尤为必要。同时，不同强度的降水事件对社会经济的影响截然不同：比如，微量降水可有效缓解城市热岛并补充水资源，而极端降水则极易引发城市内涝，造成严重的生命财产损失。因此，系统探究城市对不同强度降水的影响差异及其背后的物理机制也是至关重要的。
该研究利用2001-2020年Integrated Multi-satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement（IMERG）Final多源卫星降水观测资料，在全球尺度探究了城市在不同强度降水中的影响差异，并结合中尺度天气研究与预测（Weather Research & Forecasting, WRF）模型分别探究了城市下垫面的热属性以及动力属性在其中的贡献，从不同方面为全球尺度的卫星观测结果进行机制上的解释。城乡在不同强度降水中的非对称性差异：从微量到极端降水，城乡降水差异由正向差异转变为负向差异（图1）。基于全球卫星降水观测，发现全球约70.1%的城市相较乡村经历了更频发的微量降水事件，69.9%的城市具有更温和的极端降水强度，且有52.9%的城市同时表现出上述两种特征。2001-2020年间，这种城乡间的非对称性差异呈现出总体增强趋势。
为进一步探究其物理机制，该研究基于真实大气与理想地表利用WRF模型，模拟了一次极端降水系统分别经过理想农田地表和理想城市地表时所产生的不同响应（图2）。结果发现，尽管在此次天气个例中，城市对总降水量的影响不明显，但可以在一定程度上调节该降水系统内部的降水强度概率密度分布特征（即统计该降水系统下不同时刻以及不同区域中各自的降水值，并统计不同降水强度区间中的频次），具体表现为，该降水系统内部的小雨强频次增多与最大降水量降低。通过将城市贡献进一步分解为热力贡献与动力贡献，该研究发现这一调节过程主要源自城市的动力属性贡献，即城市粗糙地表的影响。
综上所述，该研究基于全球尺度卫星降水观测资料，系统揭示了城市在不同强度降水下的非对称性影响，这一发现为理解快速城市化背景下的气候变化提供了新的科学视角，也为城市防灾减灾与气候适应策略制定提供了重要参考。
图1. 基于全球卫星观测到的微量降水和极端降水中存在的城乡非对称性差异。
图2.理想化WRF数值模拟的城市对单次降水事件降水强度的非对称性调节。
发表文章列表：
Ding, M., Zheng, X.-T., Li, D., Li, Z., Chen, H., & Sun, T. (2026). Global urban-rural differences in precipitation: Cities see more light rain but milder extremes. Earth's Future, 14, e2025EF007370.
文章链接：https://doi.org/10.1029/2025EF007370