GRAPES气象-水文模式在一次洪水预报中的应用.pdf

第 23卷 第 3期 应 用 气 象 学 报 Vol_23。NO．3 2012年 6月 JOURNALOFAPPLIEDMETEOROLOGICALSCIENCE June2012 王莉莉 ，陈德辉 ，赵琳娜．GRAPES气象一水文模式在一次洪水预报中的应用．应用气象学报 ，2012，23(3)：274—284 GRAPES气象一水文模式在一次洪水预报中的应用 王莉莉D 陈德辉 赵琳娜 ”(国家气象中心，北京 100081) (中国气象局公共气象服务中心，北京 100081) 摘 要 尝试将 GRAPEs(Global—RegionalAssimilationandPrEdictionSystem)模式与水文模型结合，构建 GRAPES 气象一水文单向耦合模式，进行洪水预报。气象模式选取GRAPEs_Meso模式 ，分别采用 15km×15km和 5km× 5km水平分辨率，15km×15km 的GRAPES模式由NCEP全球预报场提供初始场和侧边界条件；5km×5km 的GRAPES模式由 15km×15kmGRAPES模式提供初始场和侧边界条件 ，将 GRAPES_Meso模式的定量 降水预 报分辨率统一降尺度到 5km×5km分辨率，用于驱动水文模式。水文模型选取新安江模型与分布式新安江模型。 以淮河王家坝站 以上流域和息县流域为试验流域 ，将 GRAPES降水预报场驱动水文模型进行单 向耦合 ，构建 GRAPES气象一水文单向耦合模式，选择 2009年 8月 28日08：00(北京时，下同)～9月9日14：O0汛期一次洪水过 程 ，进行实际预报试验 。结果表 明：15kmX15km和 5km×5km 的GRAPES模式预报降水与实况降水分布相一 致；与水文站观测降水驱动水文模型洪水模拟结果相 比，GRAPES气象一水文模式对洪水预报的预见期延长效果明 显，对洪水模拟精度也较高，与水文模型输入场分辨率要求相匹配的降水产品对洪水模拟的精度更高。 关键词 ：洪水预报 ；GRAPES模式；耦合方法 ；水文模型；淮河流域 报产品驱动水文模型，不仅能够为水文模型提供所 引 言 需要 的相关空问描述 ，而且能够提供未来时刻降水 演变信息。利用数值天气预报模式预报的定量降水 随着社会经济 的快速发展 ，由自然态洪水造成 预报产品作为洪水预见期内降水输入来延长洪水预 的损失越来越大，防洪减灾任务迫切而艰 巨。洪水 报预见期 、实现洪水预报 已经成为可能。近年来 ，气 预报是防洪非工程措施的关键技术之一 。在洪水预 象一水文耦合 的洪水预报模式成为国内外研 究的热 报中，当洪水预见期大于流域集水时问和河道洪水 点：谢正辉等n “改进 了VIC(VariabIeInfiltration 传播时间，即降水转化至出 口断面径流的时间小于 Capacity)模型中土壤蓄水 曲线和土壤深度参数 ，构 洪水预见期时，基于观测降水的传统水文预报方法 建了适用于区域气候模式的50km分辨率的大尺 无法满足洪水预报与防洪减灾的要求 。利用预见期 度水文模型框架；雍斌等 、徐精文_l胡基于蓄水容 内预报的定量降水进行洪水预报 ，是提高洪水预报 量 曲线和 TOPMODEL(TOPographybasedhydro— 精度与延长洪水预报预见期最有效的途径之一 。 logicalMODEL)构建 的XXT模 型 (Xin’anjiangX 随着数值预报理论与方法的进一步发展以及计 TOPMODEL)，并 与 NoAH—LSM (LandSurfa