“水文循环大气—陆面过程模拟及应用”项目成果简介

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1、“水文循环大气—陆面过程模拟及应用”项目成果简介水文循环大气－陆面过程模拟研究是水文和气象学科共同关注的重大科学问题，属水文水资源与气象科学技术领域。项目以延长流域洪水预报预见期为主要目标，从致洪暴雨水汽条件和天气系统异常特征分析入手，运用动力和统计相结合的降尺度方法，着重解决了大气模式和水文模型的尺度匹配问题，改进了陆面过程模拟关键技术，实现了基于模型和误差双向信息流的水文循环大气—陆面过程耦合模拟，创建了集降雨定量预报与实时洪水预报于一体的陆气耦合实时洪水预报集成系统，使洪水预报有效预见期在原有基础上增加了72小时以上。主要研究内容包括过程机理、尺度匹配、模型方法和系统集成四个

2、方面：1、过程机理方面：开展了水文循环的大气过程研究，揭示了洪涝年份流域上空水汽输送路径异常特征，不仅为定量降雨预报提供了先期水汽条件信息，而且为制定大气模式与水文模型的尺度匹配方案提供了依据。创建了致洪暴雨天气系统识别指标体系，揭示了500hPa高度信号场异常与致洪暴雨的关系，不但为致洪暴雨的预警提供了信息，而且为选择合适的降雨预报模式提供了理论基础。2、尺度匹配方面：开展了动力－统计降尺度方法及融合多源信息的定量降雨集成预报研究。创建了基于中尺度模式的动力降尺度方法，揭示了不同类型降雨的预报误差特性，融合历史降雨与多模式预报降雨信息，运用统计降尺度方法构建了流域尺度的定量降雨集

3、成预报模型。开展了基于多源信息的流域降雨估算研究，引入TRMM卫星测雨资料，提出了T-G联合降雨估算方法，获得了流域降雨空间分布的小尺度特征。3、模型方法方面：引入了壤中流产流机制，实现了对陆面模型模拟土壤含水量和径流过程的改进。改进了陆面模型中植被参数获取和蒸散发计算方法，提出了水文参数移用方法，构建了中国范围大尺度水文模拟平台。提出了考虑参数空间分布的流域汇流模型，为构建陆气耦合实时洪水预报模型提供了基础。4、系统集成方面：研究了洪水预报误差修正和交互式预报技术。提出了概念性产流误差修正模型和水位等效修正方法，以及人机交互修改洪水预报过程线的技术，提高了洪水作业预报的速度和精度

4、。基于模型与误差双向信息流的大气－陆面耦合集成技术，创建了集降雨定量预报、误差修正与交互式预报于一体的陆气耦合实时洪水预报集成系统，有效延长了洪水预报预见期。该成果突破了以陆面过程为主的传统洪水预报方法，创建了陆气耦合实时洪水预报技术，为增长有效预见期提出了新的途径。研究成果已在淮河流域降雨预报和王家坝断面实时洪水预报中得到应用，对2005年以来的10场大洪水进行了实时预报，有效预见期在原有基础上平均增长了72小时以上，为流域的防洪决策提供了重要的科学依据。根据3年以上的预报实践估计，年均减灾效益约7000万元。特别是2007年7月5日，应用本项技术预报7月11日8时王家坝断面的洪

5、峰水位将达29.60米（11日4时实际发生29.59米），为及时转移受灾群众、启用蒙洼滞洪区提供了宝贵的科学依据。仅2007年当年的减灾经济效益就在亿元以上。