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本文围绕中国极端小时降水特征展开统计分析研究,共分为两部分内容。第一部分内容是针对中国大陆和台湾发生的极端小时降水的不同天气背景分别进行了统计分析。所有的极端小时降水记录根据其发生时的天气背景特征分为四大类:热带气旋型(TC型)、地面锋面型、低层低涡/切变线型和弱天气尺度强迫型。在中国大陆,利用全国共2042个国家站1981-2015年间的小时降水数据,定义第99.9百分位值为极端小时降水的阈值。全国极端小时降水强度的空间分布差异显著,其中华南沿海和华北平原是两个大值中心(>60 mm h-1)。针对2011-2015年共收录的5797个极端小时降水记录分析发现,39.1%的记录发生在低涡或切变线的影响下,13.9%受到大尺度锋面的抬升作用,8.0%由TCs造成,剩下的39.0%发生在无明显天气尺度系统影响下。TC型主要发生在东南和华南沿海并于8月达到峰值;锋面型在104oE以东分布较为均匀;低涡/切变线型在四川盆地有一个显著的高频中心(70%),且在当地主要发生在6-9月,另外有两个次大值带分别从四川盆地向外沿偏东和偏东北方向延伸至东南部和华北平原,并在暖季5-8月均较常发生;弱天气尺度强迫型在中国东南部(5-9月)、西南地区(5-9月)、华北平原(7月)和东北的东部地区(6-8月)均有相对高频中心。在台湾,利用1998-2012年密集自动站资料,通过GEV分布估计得到5年、10年和20年一遇的极端小时降水阈值,同时还使用了100 mm h-1的绝对阈值。对2003-2012年极端小时降水统计发现,TC型是造成台湾极端小时降水的主要类型(75-77%),而锋面型和弱天气尺度强迫型发生比例相当(9-13%)。极端小时降水在5月-6月中旬主要由梅雨锋造成,而在7月-10月主要由TCs造成。根据TC中心相对于台湾岛的距离以及方位角,进一步将TC型分为7个子类型。当TC中心登陆或靠近台湾岛时(<100 km),TC中心相对于台湾岛的四个方位角基本决定了岛上最强降水发生的位置(子类型I-IV)。当TC中心远离台湾岛时(>100 km),极端小时降水分别受到TC环流和西南夏季风的共同影响、TC环流与中央山脉东侧的相互作用以及TC环流和东北冬季风的共同影响(子类型V-VII)。由上文分析已知,华南沿海是全国极端小时降水强度的两大中心之一,其中将近一半的极端小时降水发生在预报难度较大的弱天气尺度强迫背景下。此外,该地区还包含了中国三大城市群之一的粤港澳大湾区,理解在该城市群中短时极端降水的变化也可谓是至关重要。因此,本文的第二部分内容是利用1971-2016年华南沿海共61个国家站的小时降水数据以及历史地表类型数据,探究该地区极端小时降水的长期变化特征及其可能与城市化的联系。研究表明,在粤港澳大湾区,小时降水强度的显著增加导致了在城市群地区年极端小时降水量和年总降水量的显著增长,且这种增长趋势在快速城市化期间(1994-2016年)比在城市化前期(1971-1993年)更加明显。这一特征在华南沿海其它地区并未发现。那些与城市化相关的显著增加的极端小时降水更倾向于发生在短时(≤6 h)、突发的降水事件中,而不是维持时间更长或者持续型、增长型的降水事件中。因此推测城市群中降水事件性质的这种变化特征可能与城市热岛效应有关。进一步利用2011-2016年密集的自动站和雷达观测资料,统计分析了粤港澳大湾区发生的共120起极端小时降水事件(>60 mm h-1)与城市强热岛效应之间的关系。根据产生极端小时降水的对流系统的触发位置和移动方向,进一步将所有事件划分为六种类型:局地/西南气流型(31.7%)、局地/切变线型(20.8%)、西北移入型(28.4%)、西南移入型(10.8%)、东北移入型(5.0%)和南边移入型(3.3%)。结果发现,尽管这六种类型发生在不同的天气背景和不同的季节当中,但都发现强热岛效应对降水有明显的增强作用,尤其是在热岛效应更显著的城市群内陆地区。