3　进一步研究课题

降水是一系列复杂物理过程的最终结果。定量降水预报（QPF）目前仍具有极大的难度，中小尺度下的预报更是如此。为洪水预报服务的定量降水预报方法必须在预报模型的输入量、计算量等方面适应实时洪水预报作业的要求。在现有条件下输入量易于实时获得，计算量适当。同时，水文预报对QPF的要求还表现在QPF的时空尺度上。即QPF的时段应同现行的洪水预报的计算时段相一致。在大的江河流域一般为6h，小流域或突发洪水情形下则为1～3h。其空间范围应是与特定流域相联系的。这是由于现行的实用洪水预报方案都是将流域划分为单元流域后，在单元面积上进行产汇流计算或求得区域平均降水量后进行产汇流计算的。另外，QPF所含的误差以及误差的表达方式也是实时洪水预报中所关心的。研究表明，利用已知的QPF的误差，借助于实时校正技术可以有效地改进预报结果。综上所述，现行的水文气象预报技术还需要改进和提高。在继续使用现行的、能满足一定要求的水文气象预报方法之外，还需要开展新的研究和探索。

3.1　实时定量降水预报

在应用概念性模型进行定量降水预报方面，文献[2]已获得了令人满意的初步成果。其预报模型的输入量易于实时获得，计算量小，便于在微机上运行。完全能适应实时洪水预报的要求。但是，要获得6h及以上预见期的定量降水预报，该模型还难以获得可靠的结果。考虑之一是在该模型中加入反映水汽水平交换的因子，即将该模型发展为一个二维定量降水预报模型。对此需作进一步的深入研究。

在数值预报产品的应用方面，在未来2～3年内，国家气象中心50km分辨率的降水预报模式（暴雨预报模式）将投入业务运行。随着9210工程的进展，大量的数值预报产品有可能发送到各级气象台。根据数值预报的网格点资料，使用统计回归的方法，按照洪水预报的时段要求，建立起预报流域的定量降水预报方程，并且考虑实时校正，渴望获得达到一定精度的定量降水预报。在实际应用中，上述概念性模型预报结果和统计预报结果可以相互比较验证，经预报员进一步分析、综合后采用。

目前长江水文气象测报系统现代化正在快速发展。新建立的暴雨洪水预报系统应有较强的适应性。应当可以把随着技术进步在不久的将来可以投入作业使用的各种信息作为输入变量。过去，通常是使用简单的经验关系将遥感信息转换为所需要的变量。现在可以把一些容易得到的遥感观测量如雷达反射率，直接结合到定量降水预报模型中。客观的、有一定物理基础的动态降水预报模型同遥感信息的有机结合有可能改进定量降水预报。这也是要予以重点研究的内容之一。

3.2　实时暴雨与洪水综合预报系统

将水文和气象预报划分为二个独立的阶段的处理方法，从实际预报结果来看是成功的。但是，洪水发生、发展变化过程中所包含的气象要素发生变化的信息还没有充分利用。国外研究表明[5]，可以寻找到将两个阶段合并为一个统一的整体的方法。这样可以更充分地利用多种水文气象信息，洪水预报的实效和精度可望进一步提高。在QPF同洪水预报结合方面，可以尝试应用现代系统理论的方法，将气象变量和水文变量统一到一个多维状态空间中。将定量降水预报、流域产流计算和流域汇流计算（后面两部分可以使用生产上现行的、实用效果好的洪水预报方案）构造成系统的状态空间方程，并且可以利用推广卡尔曼滤波技术，根据实时获得的地面降水量和流域出口断面流量进行实时校正。即首先根据实时获得的水文气象信息如气压、湿度、风等对特定地区（预报流域）作出定量降水预报（QPF），据此进一步作出洪水预报。