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当“气象+”遇上水文——技术文章

时间:2023-03-30 18:47:55 CSS

更多精彩,请点击上方蓝字关注我们!水是人类文明的源泉。回顾历史,世界文明古国的起源绝非偶然:在东方,黄河和长江孕育了五千年的中华文明;在印度,神圣的恒河滋养了神圣的古印度文明;繁荣的古巴比伦文明;在遥远的非洲,绵长的尼罗河成为了辉煌的古埃及文明的发源地……奔腾不息的古老河流给了人类最初的养分。有了水,生命才能存在,人类才能发展,世界才能生生不息。您如何看待水文气象这一交叉学科?两人如何相处,如何共同进步?从“气象+水文”的角度,探讨两者相互依存的关系。作为地球系统中最敏感的圈层——大气层和水圈,“气象”和“水现象”共同控制着地球系统模拟的核心环节。从上下游关系来看,“气象”是“水文”的上游。从服务的角度来看,气象模型的开发也需要从水文的角度获得更多的反馈。这样的捆绑或交集,让“气象+水文”注定要创造出无限丰富的内涵。气象水文耦合的主要媒介是降水和蒸发。气象学负责在时间和空间尺度上预测降水等关键要素,解决工程水文学本身无法解决的问题。可能的最大降水量估计(PMP);洪水预报和山洪预警中的定量降水估计和预报(QPE/QPF);以及21世纪新出现的全球气候变化的陆气相互作用等。可见,“气象+水文”的研究与应用促进了水文核心问题的发展。同时,水文学的进步在一些交叉学科中反哺气象学和其他领域:例如作物和生态系统的植物学和生态学,河口模拟的海洋学,以及人类和水系统的综合。当将这些进步的社会经济学纳入地球系统模拟时,也将导致天气和气候预报能力的进步。气象学和水文学这对地质学领域的孪生姐妹,在共同拓展土地记忆的过程中密不可分。降水预报是水文预报中最重要的输入因子。随着近30年数值天气预报的发展,在数值天气模式——水文中实现水文预报预报期的延长、预报精度的提高和陆面模式的改进逐渐成为可能。-空气“双向耦合”模型。目前,国家水文气象服务的技术支撑主要分为两大类:精细化降水预报技术和流域分布式水文模型建设。核心技术一:无缝细粒度智能电网降水预报基于全国多源观测数据和多中心多尺度数值模型等大数据、先进的人工智能等后处理技术和预报员主观、客观融合预报技术等,创新逼近,短、短、中、长期预报无缝精细智能电网降水,空间分辨率5公里×5公里,时间分辨率可达1小时。为水文预报提供无缝精细的前端降水预报。核心技术2:分布式水文模型基于组合架构的松耦合GMKHM分布式水文模型,模型包括2个基本单元、4个径流模型和6个汇流模型;并改进了基于库容曲线的混合径流模型和1/2D运动波汇流模型,提高了分布式水文模型的预报性能。核心技术3:水位流量预测模型针对分布式水文模型参数与下垫面的定量关系,提出了工程影响下复杂河流的Muskingum-Cunge水位流量预测模型,以减少对水文数据的依赖。水文气象服务。基于上述自主研发的核心技术,以智能网格降水预报为驱动,建立了国家级水文径流预报模型,空间分辨率5公里,时间分辨率6小时;重点区域空间1公里分辨率、小时精细化的国家级水文预报系统。那么,水文气象预报服务如何在业务中发挥作用?服务案例有哪些?敬请期待——当“气象+”遇上水文(成果)。国家水文气象服务入选历届·完·中央气象台科技创新服务创新·绿色·分享微信公众号:kjcx_nmc我知道你在“看”