近几十年来，我国城市化发展快速。2020年末中国常住人口城镇化率由1981年的20. 2%增加至超过60%。随着人口和产业的聚集，各类人工热源、碳源及污染物排放也对大气物理、化学性质产生直接影响。早期大量观测研究表明，城市地区会导致温度、风、湿度和降水量的变化，产生特殊的环流，并影响当地甚至区域的天气和气候。

郑州市经过40余年的快速发展，城市格局发生巨大变化的同时，热岛效应愈加严重。现有关于城市化发展对于气候影响的研究主要集中于热岛效应，对于降水的影响特征分析较少，且研究对象主要集中于东部大城市。而本文以中部内陆平原城市郑州为研究对象，利用Landsat遥感影像分析郑州市城市化进程，选取郑州市7个国家级气象站点长序列降水数据，采用城郊站点对比的方式初步分析城市化进程对降水的影响，再使用M-K趋势检验分析PRCPTOT、SDII、R10 mm、R25mm、R50 mm、Rx5day和R95p这7个极端降水指标年际尺度的变化趋势，探究城市化进程与降水间的关系，深入剖析郑州市雨岛效应特征，以期为北方内陆城市的城市化发展对降水的影响研究提供参考。为今后应对北方内陆城市汛期内涝风险，修订区域防汛抗旱应急预案等提供一定的参考，为郑州建设气候适应性城市提供科学依据。

本文以中部内陆平原城市郑州为研究对象，选取郑州市7个国家基本气象站（郑州、登封、巩义、新密、荥阳、新郑、中牟）的年、月、日降水量数据，来源于郑州市气象台，数据完整；1980、1990、2000、2010、2020五期Landsat遥感影像资料来自中国多时期土地利用遥感监测数据集（CNLUCC）。利用Landsat遥感影像分析郑州市城市化进程，选取郑州市7个国家级气象站点长序列降水数据进行统计分析，再使用PRCPTOT、SDII、R10 mm、R25mm、R50 mm、Rx5day和R95p这7个极端降水指标，采用城郊站点对比以及M-K趋势检验的方式分析城市化进程中郑州市降水特征，以此探究城市化进程与降水间的关系，深入剖析郑州市雨岛效应特征。

本研究基于郑州市7个国家级气象站点长序列降水数据，结合1980、1990、2000、2010、2020五期Landsat遥感影像资料，采用城郊站点对比的方式初步分析城市化进程对降水的影响，再分析PRCPTOT、SDII、R10 mm、R25mm、R50 mm、Rx5day和R95p这7个极端降水指标年际尺度的变化趋势，定量分析城市化进程与降水间的关系，深入剖析郑州市雨岛效应特征，得到以下结论：

1）郑州市1980-2020年间建设用地范围不断扩大，郑州全域建设用地面积由1980年的688km2增加到2020年的2071km2。郑州中心城区建设用地面积由1980年的176km2增加到1990年的193km2，该阶段扩增较慢；到2020年增加到634km2，扩增2.6倍，可见郑州市城市化进程不断加快。

2）郑州市年降水量波动变化特征与各时期的人类活动关系密切，1971-1993年间、2006-2017年间的波动减少与工业规模减少相关，形成降水的凝结核减少，致使该阶段降水量波动减少。1993-2006年间、2017-2020年间的增速较快，与该阶段城市化扩张迅速关系密切。

3）除新密、新郑站外，其余各郊区站与城市代表郑州站的差值均为正值，且各极端降水指标均高于其他站点，表明城市热岛环流上升气流遇到城市空气中较多的凝结核导致郑州市区的增雨效应。

4）新密、新郑这两站的年降水量较郑州站偏多，≥1mm降水日累计量（PRCPTOT），日降水≥10mm的时间（中雨天数）（R10），以及日降水量＞95%分位值的总降水量（R95p）这三个指标均高于郑州站，另外新郑站的单位时间内的年降水量（SDII）、日降水≥50mm的时间（暴雨天数）（R50）这两个指标也高于郑州站。郑州盛行东东北、东北向风，这两站均位于盛行风向下风向，考虑凝结核与水汽等带到了下风方向形成雨岛效应，位于郑州城区下风向的地区降水量有增多的这一趋势特征。

5）M-K趋势检验结果表明郑州站中雨日数及暴雨日数、日降水量＞95%分位值的总降水量呈上升趋势，进一步表明城市化发展过程中其降水的极端性也有所增强。

郑州市经过40余年的快速发展，城市建设用地迅速增长的同时，其具有一定的雨岛效应特征：郑州市年降水量波动变化特征与各时期的人类活动关系密切；城市热岛环流上升气流遇到城市空气中较多的凝结核导致郑州市区的增雨效应；位于郑州城区下风向的新密、新郑降水量有增多的趋势；郑州市降水的极端性也有所增强。该结果为北方内陆城市的城市化发展对降水的影响研究提供参考。为今后应对郑州城市汛期内涝风险，修订区域防汛抗旱应急预案等提供一定的参考，为郑州建设气候适应性城市提供科学依据。