近日，《科学通报》（Science Bulletin，IF=21.1）发表了武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室龚健雅院士课题组关于城市化干湿急转效应研究成果。论文题为“Urbanization-induced compression effect accelerates and amplifies dry-wet abrupt alternations in Chinese cities”。实验室博士后黄舒哲为论文第一作者，王超副教授、龚健雅院士、湖北大学王思琪特任副研究员以及中国地质大学（武汉）陈能成教授为论文共同通讯作者。

在过去半个世纪的快速城市化进程中，中国城市不仅经历了土地扩张、人口高度集聚，也逐渐暴露在更频繁、更复杂的气象极端事件之下。相比传统聚焦于干旱或暴雨单一事件的研究，本研究关注一种更为隐蔽却危害更大的极端过程——干湿急转（Dry-Wet Abrupt Alternation，DWAA），即区域在短时间内从干旱迅速转入强降水，或从湿涝快速切换至干旱，常造成排水系统超负荷、水质恶化、城市热风险上升以及生态系统紧急扰动。然而，城市化是否加剧了这种极端过程，哪些区域最为敏感，其物理机制是什么，以及未来趋势如何，仍缺乏系统量化评估。

为此，研究团队综合利用长时间序列的气象观测资料、高分辨率WRF模型模拟以及CMIP6多情景未来预测数据，量化了中国城市干湿急转的历史演变趋势，并分析城市化在不同尺度上的影响。结果显示，约三分之一的城市已经呈现出显著的城市化“压缩效应”，表现为干湿急转发生间隔缩短、强度增强，影响最强的区域集中在东部沿海和华北平原的快速城市化地区。在1 km像元尺度上，主要城市内部超过50%的城市区域已经受到城市化显著影响，且城市边缘区域的反应比城市中心更为强烈。

图1 城市化对干湿急转影响的空间分布

研究进一步借助 WRF 模型对比模拟高度城市化和无城市化情景下的气象过程，揭示了“压缩效应”产生的潜在原因。城市热岛和干岛效应提高了蒸散需求，使干旱阶段更加干燥；不透水面的迅速扩张改变了能量分配并增加了地表径流，加速了湿转干的过程；城市下垫面特性导致的大气边界层变化促进对流触发，使干转湿来得更迅速、更集中。这些城市特有的能量与水循环改变，正在重塑极端气象事件的节奏，使其呈现出更快、更频繁的切换特征。

图2 城市化影响干湿急转的潜在机制

该研究系统揭示了城市化对干湿急转事件的加速和放大作用，丰富了对复合极端事件形成机制的认识，为城市防洪排涝、水资源调配、气候适应型规划和城市韧性建设提供重要科学依据。随着城市扩张和人口集聚的继续，中国城市将在未来更频繁地面临“旱得更快、涝得更急”的新挑战。本研究的发现将为加强城市气象灾害预警、优化海绵城市建设、提升城市水安全保障能力和推进高质量城市化进程提供关键支撑。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.01.078