Page 106 - 水文预报与水资源优化管理技术

第三章 流域水文建模及预报方法研究

对一些随机噪音进行了过滤，其精度通常比确定性单值数值模式预报的结果更加
准确；另一方面概率集合预报产品包含集合预报系统所能提供的所有信息，最大

程度地包含实际大气可能发生的多种情况，还可为预报员开展极端天气事件预报
时提供参考信息。

随着数值模式技术的不断进步，定量降雨预报产品质量显著提高，定量降雨
预报产品与水文模型的耦合应用技术获得了极大的发展。目前耦合方法主要分成

单向和双向耦合两类。单向耦合相对比较简单，首先将低分辨率的数值模式产品
进行降尺度处理，得到未来几天的高分辨率小时气象要素预报；其次建立流域上

的分布式水文模型；再把数值模式预报各输出点气象要素的时间尺度转化成水文
模型计算的时间尺度，利用不同的插值方法得到分布式水文模型各计算单元的气

象强迫预报输入值；最后进行耦合模型预报，将预报时刻以前的降水等仍采用实
测值输入，而预报时刻以后的输入采用数值模式的降水预报值，根据已率定好的

参数运行分布式水文模型，得到不同预见期下的流域出口流量过程。目前，国内
水文预报业务大多采用单向耦合技术路线，其中定量降水预报信息主要基于某一

个或多个气象模式进行解释订正或综合集成来获取，再作为流域水文模型的输
入，从而实现提高水文预报精度、延长预见期的目的。当前，应用广泛的短中期

气象模式主要有欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、日本、德国、美国、中国等
数值预报产品。多年的预报检验表明：ECMWF 数值模式降水产品对我国降水的

预报效果最好，基本能够满足当前短中期水文预报的需求，它每日发布 4 次未来

240 h 时效内的 QPF，格点分辨率为 0.125°×0.125°。中国国家气象中心的定
量降水预报业务产品包括每日 2 次发布的未来 24 h 时效内逐 6 h 累积 QPF、未来

168 h 时效内逐 24 h 累积 QPF，以及中期过程降水量预报等特色 QPF 产品，格点
空间分辨率达到 5 km，近年来其在预报精度上也得到了快速提升，有望未来与中

国水文预报业务进一步耦合。
双向耦合则是针对单向耦合中数值天气模式与水文模式独立运行的不足，将

建立的水文模型嵌入到数值模式的陆面模块，使数值天气模式与水文模式共用同

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