对数值预报技术在丰满水电站的应用

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1、2011年第11期东北水利水电水利信息化[文章编号]1oo2—0624(2011)11—0061—03数值预报技术在丰满水电站的应用金雨1，尹永日2，金德泽1，伍哲1，孙晓东3(1．中水东北勘测设计有限责任公司，吉林长春130021；2．吉林省水文勘测局延边分局，吉林延边133000；3．丰满发电厂，吉林吉林市132000)[摘要】文章提出了将数值预报应用于丰满水电站大坝全面治理工程气象预报系统的关键技术，并对其主要内容进行了研究和探讨。通过该技术的应用，将气象同化资料转化为数学方程描述大气运动的规律．并结合与吉

2、林省气象局的专业会商成果，从而预报和预测较长时间丰满流域的大气状态和趋势．达到延长洪水预见期的目的。【关键词]数值预报；防洪；丰满水电站【中图分类号】P338~．9[文献标识码】A近年来，数值预报技术取得了较大的发展，并成功应用于短中期气象预报中。丰满水电站原气象预报系统限于技术条件和应用水平，使得利用气象要素预报的方案精度较低，为提高气象预报精度，延长洪水预见期，更好的为丰满水电站的防洪调度服务，在丰满水电站大坝全面治理工程中，将数值预报技术应用到气象预报系统当中。1总体框架总体框架是在NCEP业务中期数值模式

3、格点产品和全球气候模式产品的基础上，以各种数值模式为核心来搭建针对各种不同时间尺度的气象业务预报系统，形成从短期(0~72h)N中期(15d)的多时间尺度无缝隙的气象业务预报体系，总体框架见图1。2短期数值预报目前，3d以内的短期数值预报的精度已很高，对于各图1总体框架示意图种天气过程所带来的降水、大风和降温等各项气象要素场3)利用美国全球数值模式GFS预报产品，通过Intemet都能给出较好的预报。短期数值预报已成为目前气象业务网络下载和归档，设计短期数值模式集合预报的初值和边值。预报工作中最主要的预报工具和手

4、段。4)有限区域数值应用的关键技术是以美国全球数值模式GFS预报产5)有限区域数值模式物理过程参数化方案试验设计。品为基础，根据国内外先进的有限区域数值模式系统，结合丰满以上流域地形地貌特征以及气候背景特征，采用多6)有限区域数值模式边界层方案的试验设计。模式集合方案。建立一套可用于丰满以上流域3d以内的7)集合预报成员及数目设计，多模式超级集合预报方短期数值预报集合系统，形成格点数据和图形数据。需要案的试验及设计。指出的是鉴于MM5，WRF模式应用最广、技术成熟、先8)建立丰满以上流域短期集合数值预报系统，并进

5、行进，故首先选用了这两个数值模式进行集合。建立短期数一年的回算试验设计。值预报系统的主要内容：9)预报效果检验方案设计。1)进行适合丰满以上流域短期(3d以内)有限区域数lo)后台处理系统和图形显示系统开发方案设计。值模式系统框架设计，选择适当的模式、区域、水平分辨率11)短期集合数值预报应用系统开发方案设计。和垂直分辨率等。3中期数值预报2)利用多年的卫星资料，设计和建立适当的丰满以上21世纪以来，随着计算机技术的飞速发展，使得中期流域地形地表特征数据。·61·水利信息化东北水利水电2011年第11期数值预报模

6、式成为了可能，更重要的是，通过各种观测手为基础，建立北半球对流层高层(200hPa)、中层(soolapa)段得到的观测资料同化技术的发展，加上对模式框架、物和低层(7oohVa)位势高度场和风场的侯、旬平均场数据库理过程参数化、数值积分方案等方面的改进和提高，使得和中低层的水汽输送和收支特征数据库。根据美国中期数中期数值预报模式有了很大的发展。目前，世界最先进的值模式GFS的预报产品、ECMWF模式产品或我国业务数全球数值模式水平格距已发展到几十公里，垂直分辨率在值模式T639的预报产品，分析、比较高层、中层和

7、低层位30层以上，模式积分预报已到16d，500hPa高度形势场预势高度场及演变、急流特征、水汽输送和收支与历史数据报可靠性已在10d以上。中期数值预报已对对流层中上层库的相似程度，寻找与历史上最相似的年份，对未来丰满的大气形势场有较好的效果，同时对气象要素场的预报也以上流域侯到旬的降水给出一个定性到定量的降水分析有较好的效果。与预报，并把主导系统所在区域作为关键区。应用的关键技术是以美国全球数值模式GFS预报产进行相似分析，首先要求关键区系统基本相似；其次考品为基础，根据有限区域数值模式系统。选择适当的模式虑大

8、范围环流背景和水汽输送及收支的相似，重点考虑欧区域、水平分辨率和垂直分辨率等．利用多年的气象卫星亚平均环流和水汽输送及收支的相似程度。采用动态与静和陆地资源卫星资料，结合丰满以上流域地形地貌特征以态相似相结合、客观相似与主观判断相结合的原则，进行判及气候背景特征，建立一套可用于丰满以上流域15d以内定相似年份。建立旬、侯降水相似预报系统的主要内容：的中期数值预报系统，形成