La urbanización espacialmente desigual moldea varios patrones espaciales urbano-lago; sin embargo, el efecto de la evolución de los patrones en la penetración del frente de brisa lacustre (LBF) a través de mecanismos térmicos y aerodinámicos en megaciudades de múltiples lagos en el interior sigue siendo incierto. Por lo tanto, se realizaron experimentos de sensibilidad para examinar los cambios en el LBF durante los últimos 40 años en Wuhan, China, donde los lagos se encuentran en la periferia de las áreas construidas o integrados con las estructuras urbanas, utilizando el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) bajo condiciones de alta temperatura y viento débil. Además, cuantificamos las contribuciones de factores térmicos (diferencias de temperatura de superficie entre lago y tierra (LSTD), intensidad de la isla de calor urbano (UHII)) y aerodinámicos (diferencias de rugosidad de superficie entre lago y tierra (LSRD)) a la penetración del LBF. Los resultados mostraron que para los lagos completamente dentro de las estructuras urbanas, las características térmicas y de rugosidad en las interfaces lago-tierra dominaron la penetración del LBF. Específicamente, la expansión urbana hacia las costas de los lagos sin conexiones promovió la penetración del LBF debido a los beneficios positivos más fuertes del LSTD. Sin embargo, la expansión urbana que bordea las costas de los lagos inhibió la penetración del LBF, ya que los efectos inhibitorios del LSRD superaron a los del LSTD. Cuando los lagos permanecieron en la periferia de las áreas construidas, una mayor UHII y el centro ponderado por UHII moviéndose hacia los lagos suburbanos aceleraron el movimiento del LBF hacia las áreas construidas. Basándonos en estos hallazgos, proponemos estrategias adaptativas para los límites de crecimiento urbano para facilitar la infiltración natural de los LBF en los entornos urbanos.