现代水文气象预报技术研究进展初探

水文气象综合预报是建立在现有的气象预报和水文预报理论和技术基础之上的,主要有三个方面内容:首先是能满足洪水预报特殊要求的定量降水预报技术; 其次是建立起定量降水预报和洪水预报有机结合的方式;第三是实时洪水预报方法,包括nre流域产汇流和河道洪水预报。现代水文气象预报在我国已有几十年的历史。
我们知道，产生洪灾的直接原因是一定量级的降水,面雨量是一切洪水预报模型的输入项,所以面雨量估算也成为目前国内外的一个研究热点。目前主要有以下几种研究方法。
1、实况插值方法：它包括几何方法、统计方法和函数方法。
2、回归分析法：回归分析就是选出影响降水分布变化的因子,根据这些因子与降水量的关系,从统计学上得到降水量的分布函数。
3、遥感方法：是利用卫星、雷达等遥感资料计算得到各区域的降水量，具有覆盖范围广、容易获得资料的优点,但是其空间分辨率不高,星下点的最高分辨率也只有5 km,能从静止卫星收到的资料时间间隔一般是1 h，利用雷达来估算降水在某些时候误差很大。
目前就雷达估测降水的方法而言,根据不同的研究目的和方向,大致可分为两类:一类是直接利用Z—I关系确定降水强度,估计降水分布;另一类是基于雨量计在点 上的精确测量联合雷达估测降水强度。这些不同的算法有不同的特点,适合于不同的天气系统和地域,主要包括Z—I关系法、平均校准法、卡尔曼滤波校准法、最 优插值法、卡尔曼滤波和最优插值联合校准法等。
4、实体模型法：就是通过研究影响降水的因子,建立直接计算降水量的物理数学模型。该类方法从一定的物理基础出发,借助数学手段得到含特定系数的估算模型,对降水等气象要素进行预测预报。
随着计算机的发展,数值天气预报(NWP)成为定量降水预报最行之有效的一种方法。数值天气预报模式研究开始于50 a前,目前国际上比较先进的数值天气预 报模式有ECMWF(欧洲中期预报中心)的全球模式,NCEP(美国国家环境预报中心)的Eta模式、WRF以及日本东亚区域谱模式RSM等。
目前，我国NWP整体处于国际先进水平,特别是针对我国梅雨锋暴雨过程的预报有独特的研究。我国QPF(定量降水预报)水平逐年提升、空间分辨率越来越高,有限区域业务化模式网格距已达20 km。