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水文预报与水资源优化管理技术
技术是提高 QPF 的重要途径，由于现有条件下无法获取完全真实的观测场，也
无法构建完全准确的数值模式，科学家们通过初值扰动、物理扰动、模式扰动及
它们的组合生成大量集合成员预报结果，从而得到将来时刻大气状态的多种可能
性，其中初值扰动是通过扰动给出一系列近似于真实场的扰动场，将其输入确定
性数值模式得到多组预报结果，模式和物理扰动是通过不同数值模式或者不同物
理参数化方案得到多组预报结果。目前业务中常用的集合预报产品主要有两种形
式：① 确定性预报，通过对集合成员进行平均处理、优选组合等方法来获取；②
概率预报，根据集合成员的概率密度分布，推断未来时刻发生各种天气的概率，
特别是一些极端天气发生的概率。当前全球各大预报中心在业务中均已广泛采用
集合预报技术，这是因为一方面确定性集合预报产品通过平均或优化等计算过程
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
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