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2012年7月21日，北京城遭遇今年以来最大的雨，局地达特大暴雨级别。一天内，市气象台连发五个预警，暴雨级别最高上升到橙色。截至22日2时，全市平均降雨量164毫米，为61年以来最大。其中，最大降雨点房山区河北镇达到460毫米。暴雨引发房山地区山洪暴发，拒马河上游洪峰下泄。全市受灾人口190万人，其中房山区80万人。据统计，北京“7·21”特大自然灾害已造成79人遇难，全市经济损失近百亿元。北京几乎每年到这个时候都易出现暴雨天气，到底原因是什么？
冷暖空气交汇
南方的水汽源源不断 冷暖交汇点处于北京上空
中央气象台首席预报员孙军表示，气象上有一种说法叫“七下八上”，即七月下旬八月上旬这段时间，华北地区进入降雨集中期，容易出现雨量集中、强度较大的降雨过程。这和我国整个雨带随着季节从南向北推的规律是相吻合的，即从最早的华南前汛期开始，到江南梅雨，再到当前的华北雨季。
孙军说，出现强降水的原因主要在于水汽条件充沛。我国属于季风气候，当季风北推到华北这带地区时，就为强降雨提供了充足的水汽供应条件。此次降雨前，北京的天气非常闷热，说明了空气中的水汽含量非常大。据我们估算，北京上空大气中的水汽累积含量已经达到了50毫米左右的量级，即使不算上外来水汽的供应，只是单纯空中的水汽降落到地面就够达到暴雨量级了。
北京市气象台台长乔林也坦言，北方南下的冷空气和强盛的西南暖湿气流在华北一带剧烈交汇，因此，这一带产生了强降雨。此次天气系统覆盖了整个华北地区，冷暖空气的交汇点恰好处于北京上空。并且，持续几天的闷热给京城积蓄了充沛的水汽，北京以南的水汽又源源不断地输入，将空气湿度送至饱和，为降雨营造了良好的水汽条件。
乔林补充说，北京西部、北部环山的特殊地形，则使被堵截的气流更加“勤奋”地做抬升运动。这种情形下，一遇到冷空气活动，对流云团就即刻得到强烈发展。
此外，北京的东面存在一个高压天气系统，它的阻碍导致北京降雨系统的东移，因此降雨持续了较长时间。
热岛效应
城市化增加降雨量 下垫面热力大促使云系新生
乔林认为，城市化导致的热岛效应，也是加大雨量的因素之一。
早在2002年，美宇航局戈达德航天飞行中心谢泼德博士就发表过论文称，受热岛效应影响，城市地区气温有可能比周围郊区或农村高出0.56℃至5.6℃。这些多余的热量会破坏城市空气循环的稳定，并有可能促进降水云层的形成，使降雨量增多。
乔林说，城市化的发展，改变了城市的下垫面，地面热力比原先大。这导致城区气温难以回落，水汽无法流失。
在此次降雨过程中，正是由于地面热力大，产生对流运动，使得云系不断地新生和发展，加大了降雨强度。
不过也有气象专家认为，城市化进程对降水的影响有着非常复杂的物理机制，因此，尚不能断言像北京这种特大城市，城市化进程是造成降水时空分布特征发生变化的主要原因。
