两篇新论文指出，城市发展会改变风暴模式和降雨量。
研究强调，城市规划和基础设施设计需要考虑地貌将如何影响天气。
在两篇独立论文中，由德夫·尼约吉领导的团队研究了印度沿海特大城市孟买和阿根廷山地城市圣米格尔-德图库曼上空的风暴模式，以确定城市发展如何影响这些地区的风暴。尼约吉是印第安纳州州气候学家，也是普渡大学农学系以及地球、大气与行星科学系的教授。
研究人员原本预计，孟买新增的热量和建筑物会显著扰乱风暴。但他们预计圣米格尔-德图库曼受到的影响很小，因为该市周边地形崎岖，风暴在抵达城市前可能已因此变得湍乱。
风暴群集
尼约吉说，在孟买，城市地貌扰乱了降雨，形成局部雨区和雨带，使该市部分地区的暴雨更为猛烈。近年来，孟买和印度其他城市都遭遇了严重洪灾，城市影响风暴的方式可能加剧了这一情况。
研究人员还发现，风暴会在城市上空聚集成群。这种聚集现象表明，气象学家应利用雨量计或卫星图像，重点观测面积较小、约为100平方公里的区域，以便更好地模拟未来的风暴。
这项研究发表于《科学报告》，研究人员利用卫星数据追踪风暴模式，并模拟孟买改变这些模式的方式。尼约吉说，研究结果凸显了了解广阔城市地貌如何影响极端天气的必要性，这有助于指导洪水监测工作和未来关键基础设施决策。
“了解风暴与城市相互作用时如何变化，有助于改进预报，”尼约吉说。“这也让我们认识到，必须将基础设施设计纳入考量，因为城市会改变自身的降雨模式。例如，我们可能需要考虑雨水排放系统以及排水口的位置。城市某些区域可能会有更多降雨，如果规划不当，就可能导致洪水。”
天气变化
研究结果还显示，圣米格尔-德图库曼的城市发展也影响了区域降雨模式，相关成果发表于《期刊》《地球物理研究快报》。卫星数据和模型显示，城市化使该市下风向的降水减少了20%至30%，并使上风向的降水向东偏移。
尼约吉再次指出，在水资源本已稀缺的山区继续进行大规模开发之前，必须将城市对降雨变化的影响纳入考量。
“即使在地形复杂的地区，我们也看到城市的影响带来了非常显著的变化，”尼约吉说。“从长远来看，随着这些山地社区发展并努力平衡开发与用水需求，地貌变化将深刻影响水资源的可获得性。”
尽管所研究的每场风暴各不相同，孟买和圣米格尔-德图库曼的降水都呈现出相当可预测的模式——印度出现雨带或局部强降雨区，阿根廷则是降雨绕过城市。
“这些环境非常复杂，但我们看到，这些风暴会巧妙地组织成我们能够理解的结构，”尼约吉说。“周围几乎一切看起来都混乱且难以预测，但我们仍能看到这些模式在自然系统中显现。这意味着我们不必研究每种情况下的每一场风暴。解决方案可以从我们对现状的局部认识中浮现，或许具有普遍适用性。这种相似性有助于开发模型和指导方针，使其在我们为下一代城市及其基础设施设计预测系统时发挥广泛作用。”
这项研究的经费来自美国国家科学基金会大气与地球空间科学部、印第安纳州地球科学部、国家季风任务、美国农业部国家食品与农业研究所，以及印美科学技术论坛。孟买研究由印度理工学院孟买分校合作开展，阿根廷研究则由亨茨维尔阿拉巴马大学合作开展。
