美国洪水预报及预警系统发展概况

《美国洪水预报及预警系统发展概况》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、美国洪水预报及预警系统发展概况

2、第1　摘要美国在防御洪涝灾害的手段方面较为先进。突发洪水研究、雷达预警、洪水预报、洪水量化预报、面向流域可能的河流洪水预报及洪水预警系统是美国在洪水预报领域的研究成果。通过对美国洪水预报研究的了解，确定洪水预报研究今后发展趋势。关键词防洪洪水预报　　美国洪水预报及预警系统发展概况

3、第1　摘要美国在防御洪涝灾害的手段方面较为先进。突发洪水研究、雷达预警、洪水预报、洪水量化预报、面向流域可能的河流洪水预报及洪水预警系统是美国在洪水预报领域的研究成果。通过对美国洪水预报研究的了解，确定洪水预报研究今后发展趋势。关键词防洪

4、洪水预报　　美国洪水预报及预警系统发展概况

5、第1　摘要美国在防御洪涝灾害的手段方面较为先进。突发洪水研究、雷达预警、洪水预报、洪水量化预报、面向流域可能的河流洪水预报及洪水预警系统是美国在洪水预报领域的研究成果。通过对美国洪水预报研究的了解，确定洪水预报研究今后发展趋势。关键词防洪洪水预报预警洪水被认为是世界范围内的最频繁和最具毁灭性的自然灾害之一。仅美国，就有两万多个洪水多发区域，其中３０００个在国家气象局的洪水预报范围内，１０００个有当地的洪水预警系统，其余的有县一级预报系统。灾害洪水频繁发生时，洪水预测并及时发出预警对于减灾意义重大。一、在

6、瞬时突发洪水预报研究方面美国发展了三种降雨模型，即简单被动模型、简单分布模型及复杂分布模型。根据模拟的计算结果可得出如下结论：降雨的空间分布是瞬时突发洪水的基本参数，逐渐递减的增长规律适用于各种水文模型，降雨预报是可靠预警和超前预报的前提，应集中有限的资源用在预报的空间均值和降水的时间分布上，而不是点降水值的预报上。二、在雷达估计降雨方面的研究１．气象雷达系统由１６０个雷达组成的新一代多普勒气象雷达系统，不断扩大降雨在探测暴雨、估计降雨范围、降雨强度、最终预报上游洪水和瞬时洪水等领域的视野。研究表明，用雨量测站记录的降雨值和雷达估计值进行洪水预报

7、最接近观测值。２．雷达扫描系统①用科技手段将降雨区域内的雷达图像分解成平面的等值线图，并由雷达图像追踪暴雨的时空变化，最后将这一变化按指数趋势对未来状态进行描述。将描述性的等值线图按超前时间重新组合，便形成了特定区域的降雨预报图。这项技术有望从一场暴雨过去的雷达数据获得直到３０ｍｉｎ的超前预报时间。美国还运用该模型对１００～１０００ｋｍ２规模的河流进行超前１ｈ的面积均值预报。此雷达降雨预报方式可大幅度降低预测误差，增加预报的准确性。②使用雷达降雨预报的双单元模型估计暴雨轨迹。其基本假设是把最终降水作为时空函数等于时间平均值和时空变值之和。其中一个

8、模型是借助雷达数据、地表温度测量、凝结点和凝结气压、环境温度的无线电测候特征曲线和水的蒸发密度等预报降雨的平均值。利用统计自动递减模型进行降雨变值预测。运用修饰模型求得预测降水值。计算结果表明，模型在预报持续降雨（假设当时观测的降雨要持续１ｈ）方面结果不错，甚至某种程度上要好于传输模型预测。其他的研究表明，将水汽运动的物理参数、卫星及地表数据加上一些限制性信息综合起来，将其用于预报要好于雷达扫描估计暴雨轨迹作出的预报结果。三、在江河干流洪水预报方面美国国家气象中心使用河流预报系统（ＮＷＳＲＦＳ）预报上游洪水。这个系统由三个概化模型组成：空间被动降

9、雨产流模型、被动土壤湿度描述模型、非常态线性水库泄流及河道洪水演进模型。气象中心扩展Ｋａｌｍａｎ过滤器的使用范围，假设预报不确定性因素主要来自模型参数估计错误和用于模型输入的观测性错误，发展了用于估计概化水文模型参数的全球优化程序，大大地简化了洪水预报手段。该演变方法通常要对１３个土壤湿度计算模型参数值优化结果进行测试，虽然测试被限制在一定的范围内，但此方法比多起点简化法好，使水文专家用自动化的解析程序替代冗长枯燥的参数估计工作成为可能。四、关于洪水量化预报发展方向美国国家气象中心（ＮＭＣ）和美国国家天气服务中心技术发展实验室开发了一系列洪水量化

10、预报法。一系列新的量化预报主导产品包括使用统计解释技术的对流模型、大规模动力模型及全球动力模型。数据输出生成三个系列量化预报产品，即预报超前时间为０～３ｈ、１～２０ｈ和６ｈ～１０ｄ预报。预报在美国内陆６００多个地方对给定的超过某一特定值的降水，进行概率确定；当然也包括对预期的降水值进行估计。这些量化预报产品的主要优点在于可以告诉预报人员相关的不确定性概率格式，用于突发洪水预警的空间解析度从２ｋｍ到２０ｋｍ，用于干流洪水预报的为４０～８０ｋｍ，预报更新频率快至对突发洪水每１０ｍｉｎ一报，干流洪水预报每天报２～４次。五、流域可能洪水量化预报洪水预报中

11、，主要是降水预报。新技术发展的下一步目标是允许预报人员估计不确定性的程度，帮助他们把天气预报规则和将不确定性量化的概率分析结合起来，形成