有资料显示，近年来洪涝和干旱的发生可能与大规模的城市化进程有关，京津冀是中国的三大城市群之一，研究京津冀城市群对其降水的影响具有重要的社会意义。本论文首先利用京津冀地区24个气象观测站的日降水资料分析了该地区近30年夏季降水的变化特征，探讨了城市群对降水的可能影响。又利用耦合有单层城市冠层模式(SLUCM)的中尺度模式WRF分别对京津冀地区2008-2010年、以及降水偏多的1994年和降水偏少的1997年夏季气候进行了高分辨率模拟。设计了三组下垫面情景下的对比试验，将控制试验的模拟结果与观测进行了对比，结果表明，WRF/Noah/UCM模式对京津冀地区夏季降水场有较好的模拟能力，通过本次模拟结果来分析城市化过程中下垫面改变对降水的可能影响具有一定的可信性。主要结论如下:　　(1)在京津冀城市面积迅速增长的近三十年(1981-2010)，该地区大部分站点的降水量都呈现减少的趋势，减少最明显的站点主要集中在京津唐城市区域，其中≥50mm的降水量减少趋势占总降水量减少趋势的50％以上。城市扩张可能是造成京津冀降水时空格局改变的因素之一。　　(2)通过分析2008-2010年的模拟结果作为常规年份下城市下垫面影响降水来讨论，发现下垫面改变对京津冀夏季降水产生了很大影响:使北京、天津、唐山主要城市地区的降水量和降水频次都有明显减少，而城市群下风向的降水量和降水强度则明显增加和增强，其中50mm以上等级的降水量变化最为显著，贡献率在60％以上。城市下垫面改变使北京、天津和唐山地区50mm以上等级降水量的百分比下降了6％-20％，下风向地区增加了8％。城市化引起的下垫面改变也影响了主要城市和城市群下风向地区降水量的日变化结构，使北京和唐山几乎所有时段的降水量都有所减少，而城市群下风向降水量的增加主要发生在白天。　　(3)又选取近20年京津冀地区降水最多的1994年和降水最少的1997年两个极端年份来讨论旱涝背景下城市化过程中下垫面改变对该地区降水的可能影响。我们发现下垫面改变对这两个极端年份降水的影响有显著差异，这说明即使是同一城市或城市群，城市下垫面变化对降水的影响也不能一概而论，需要在特定的气候背景场下讨论。　　城市下垫面对1994年和1997年夏季降水量、降水频次和降水强度的影响相差很大。对于1994年而言，城市化过程中下垫面改变使京津冀城区及周边大部分地区降水量和降水频次都有所减少，使北京、唐山和石家庄城市区域的降水强度有所减弱，天津城区的降水强度增强;对于1997年来说，城市下垫面改变引起了京津冀西南角降水量和总降水频次的减少、降水强度减弱，东北部的天津、唐山城区和城市群下风向降水量明显增多、降水强度增强，而北京和唐山的总降水频次是减少的。下垫面改变也影响了1994年和1997年主要城区和城市群下风向地区降水量的日变化结构。　　城市下垫面改变了地表的能量收支及大气中的水汽含量，且两个年份有显著差异。城市地表蒸发和蒸腾量减少，地表潜热通量也随之减少。对于降水偏少的1997年，城市群下风向潜热通量有不明显增加，这可能是该年下风向降水增多的一个原因。城市化过程中下垫面的改变使城区从地面到850hpa的低层水汽混合比有不同程度的减少，而在850hpa到600hpa的高度上，水汽混合比反而增多。总体而言，1994年水汽混合比的减少程度大于1997年的减少程度，这说明城市下垫面引起的“干岛效应”有可能在降水偏多年份比降水偏少年份更强。　　(4)通过对2008-2010年以及两个极端年份垂直速度的分析，发现城市下垫面改变对深对流的抑制（加强）可能是造成京津冀地区降水减少（增多）的一个重要原因。城市下垫面引起的降水减少时段基本上都是对流层中高层垂直速度减弱的时段，而降水量增多的时段正好对应对流层中高层垂直速度的正值中心。而由于城市地表蒸发和蒸腾量的改变引起的潜热通量和对流有效位能的改变则可能是引起深对流变化的重要因素。