随着经济的迅速增长和人类活动的影响,原有城市的规模在不断扩大,对城市气候也产生了明显的影响,有关城市化对区域气候的影响引起了人们越来越多的关注。济南的城市建设发展快速,无论是城市人口,还是城市道路面积以及工业总产值等城市指标都比改革开放之前有几十倍甚至上百倍的增长,所以在分析济南气候变化规律时,要综合考虑区域气候变化背景和城市化效应的影响。本文利用济南市1949-2013年5项城市发展指标数据、济南市1964-2013年的6个气象台站历年逐日的降水资料,运用累积距平、相关分析、Mann-Kendall等统计分析方法分析了济南地区降水的时空变化特征及其城市效应的影响,得出以下主要结论:1、通过分析城市化率、铺装道路面积、全部工业总产值、房屋建筑竣工面积、公共交通年末运营车辆这5项城市发展指数的变化,以1980年为界,将济南市1949-2013年分为济南城市化发展的缓慢期和快速期。城市化发展快速期的铺装道路面积、全部工业总产值、房屋建筑竣工面积、公共交通年末运营车辆变化趋势分别是缓慢期的33.7、153.2、33.7、55.1倍。对比济南城市化发展不同阶段的人口数量和经济发展数据可以看出,城市化发展的快速期较缓慢期,城市规模迅速扩大,经济发展明显加快。2、济南市近50年来降水量变化总体在波动中有略微增多的趋势,增加趋势不明显。在城市化发展的缓慢期(1964-1980年)年平均降水量表现为减少趋势,但是到了城市化发展的快速期(1981-2013年)降水转为增多趋势,说明近50年平均降水量的增多主要是由于城市化发展的快速期降水的增多所致。3、近50年来济南的春季、夏季和冬季的平均降水量均呈增多趋势,其中增多幅度最大的为夏季,秋季则呈减少的趋势,年平均降水量的增多主要来自于夏季降水的增多。在城市化发展的缓慢期,夏季和秋季均为减少的趋势,春季和冬季虽为增多趋势,但是趋势并不明显。在城市化发展的快速期,四季降水量均表现为增多的趋势。4、济南市降水呈现出多雨期与少雨期交替出现的年代际变化的特点。近50年济南市年平均降水量在1989年和2002年发生了突变。5、通过对近50年城郊降水量的对比发现:年平均降水量城区的增加趋势明显大于郊区;从季节上看,春季和夏季城区和郊区的降水量为增加趋势,增加趋势城区大于郊区,秋冬季城郊之间的变化趋势比较接近,变化趋势不明显,需要注意的是夏季城区波动幅度明显大于郊区,说明在夏季城区降水的极端性增强。6、从降水日数的变化趋势上看,降水总日数和小雨日数城区和郊区都表现为减少的趋势,且郊区减少的幅度都明显大于城区。中雨日数城区和郊区均表现为略微下降趋势,而大雨、暴雨及以上降水日数城区和郊区都表现为增加的趋势,且城区比郊区增加的幅度要大一些。说明伴随城市的发展,大雨及以上的降水日数在城区要比郊区更多,大雨及以上的降水在城区相比郊区更容易出现。7、从各量级降水量的变化来看,城区与郊区的小雨雨量均呈减少的趋势;中雨雨量城郊变化趋势不一致,城区增加而郊区略微减少;大雨雨量、暴雨及以上量级雨量城区增加的趋势明显大于郊区,城市效应对降雨的影响主要表现在强降水的增多上,城区的降水强度更为集中,导致城市"内涝"风险增大。8、从降水空间分布来看,无论是在城市化发展缓慢期还是在快速期,济南市的年降水量都是以城区济南站为最大,表现为明显的"城市雨岛"。在城市化发展的缓慢期,济南市降水量表现为南多北少,到了城市化发展的快速期,表现为南北少中部多的特点,济南站与郊区站之间降水量的差距明显比缓慢期变大。分季节而言,无论是在城市发展的缓慢期还是快速期,各个季节均表现为"城市雨岛"特征,且城市化发展的加快使得夏季"城市雨岛"更明显。9、城市化发展可以影响降水日数的空间分布,随着城市化发展进程的加快,降雨日数增加区在向以城区为中心的中部集中,而且强降水日数大值中心对应于城区扩大其范围也在扩大。