NatureCities|城市化导致全球范围内极端

Nature Cities | 城市化导致全球范围内极端干旱的普遍加剧 城市化对生态、环境和气象过程及系统产生了相当大的影响。然而，城市化对局部干旱的影响仍未得到充分探索。本文利用全球气象站的观测数据，描述了城市化对全球城市干旱的影响。我们发现，全球约36%的城市观测点的干旱严重程度有所增加，而极端干旱（即低于五分之一的标准化降水蒸散指数）在全球约43%的城市观测点有所增加。我们使用基于物理的天气研究与预报模型模拟，探讨了干旱加剧的主要驱动机制。结果表明，城市化导致的城市环境更暖更干燥，抑制了轻度降雨，并加剧了极端局部干旱条件。此外，中期21世纪的CMIP6预测显示，由于城市扩张，近57%和70%的城市地区将持续遭受加剧的干旱严重程度和极端标准化降水蒸散指数。我们的研究结果突显了城市对降雨极端事件的影响，并呼吁在城市化、人口增长和气候变化的背景下，加强对城市干旱的准备工作。 在本研究中，我们基于局部观测数据和模型模拟，提供了城市化对局部干旱发展的量化分析。我们探讨了城市化引发的不同干旱特征变化（即持续时间、严重程度）以及不同强度水平（即极端、重度、中度和轻度）。通过分析城市和农村对的趋势差异，我们量化了城市化与各种干旱指标之间的关联。通过研究全球城市和农村对的空间和时间分布，我们识别了城市化与局部干旱之间的主要关联。为了进一步阐明干旱对城市化的响应，我们使用高分辨率区域大气模型——天气研究与预报（WRF）模型，模拟了在高度城市化场景（URB）和非城市化场景（NOURB）下六个分布在各大洲的代表性城市的局部干旱情况。随后，我们深入探讨了城市化影响的潜在机制。因此，我们的研究围绕以下三个主要研究问题展开：1. 全球范围内，城市化与局部干旱发展之间存在什么关联？2. 城市化如何导致城市局部干旱的变化？3. 观察到的城市化影响在未来是否会持续？通过回答这些问题，我们的研究结果增强了对城市化在塑造干旱模式中所起作用的理解——这是实现可持续且知情的城市发展的关键步骤。