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正在进行安全检测...

发布时间：2023-11-30 21:17:01 来源：文档文库

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基于贝叶斯原理降水订正的水文概率预报试验
梁莉1）2）赵琳娜3）＊齐丹2）王成鑫4）5）包红军1）2）张渝杰6）【摘要】
【期刊名称】应用气象学报【年(卷,期】2013(024004【总页数】9
【关键词】贝叶斯模型平均；偏差订正；VIC水文模型
利用淮河流域加密站点2008年6月1日—8月31日逐日降水资料、对应的T213模式的24h，48h以及72h集合预报，采用贝叶斯模型平均（BayesianModelAveraging，BMA）方法对集合预报15个成员的降水预报进行了概率集成与偏差订正，采用排序概率评分（CRPS）、平均绝对误差（MAE）对BMA的订正结果进行检验，并将订正后的降水预报输入VIC（VariableInfiltrationCapacity）水文模型中进行水文概率预报。结果表明：经BMA订正后的24h，48h，72h降水预报精度较订正前有所提高；BMA模型给出的有效区间（第25百分位数至第75百分位数）预报将实况降水量包含在内的可能性比订正前更大；由水文概率预报检验指标分析可知，经BMA订正的降水集合预报，由VIC水文模型模拟得到的径流量变化趋势与实况较吻合。
引言
气象与水文关系密切。近30年来，随着气象学与水文学的快速发展，水文气象学作为气象学分支以及水文学重要组成部分也得到迅猛发展。现代水文气象研究主要集中在面向流域的定量降水估测与预报技术、流域水文模型以及水文气象耦合预报技术3个方面［1-4］。

近年来集合数值天气预报技术取得了重大进展［5］，但由于数值模式和集合方法的缺陷，集合预报目前仍存在不足。将贝叶斯原理应用到集合预报中，不但可以达到偏差订正的目的，还可以从海量的数值产品信息中提取更为有用的预报信息。它能提供最大的预报可能性，而且也是天气预报不确定性的现实描述，具有先进性和广泛的应用前景。马培迎［6］将天气分为有降水与无降水，分别求得其期望概率作为先验概率，在此基础上引用贝叶斯原理对降水概率预报进行修正以提高预报精度。Raftery等［7］将贝叶斯模型平均（BayesianModelAveraging，BMA）运用于温度和海平面气压等呈正态分布的物理量上，用来产生有预测效果的概率密度函数（PDF）。陈朝平等［8］在贝叶斯概率决策理论的基础上，利用四川暴雨的气候概率对集合降水概率预报产品进行修正，使四川暴雨预报准确率有所提高。陈法敬等［9］利用2008年1月武汉每日08：00（北京时）的2m温度历史资料，对NCEP集合预报的2m温度5d预报进行贝叶斯概率预报建模，开展温度集合预报概率产品释用方法的探索。由于多年来我国水文与气象研究相对独立，而先对气象资料进行偏差订正（水文前处理），再进行水文概率预报的水文气象单向耦合研究在国内还鲜见报道。该项技术对于减少预报误差，提高预报准确率，做好洪水预报及防灾减灾工作都具有重要意义。因此，基于以上两方面的调研，本文利用淮河流域范围内降水的历史实况和集合预报资料，采用BMA方法［10］对集合预报模式15个成员的降水预报进行概率集成并订正；然后以淮河流域上游子流域——大坡岭至王家坝流域为例进行水文试验，将经BMA订正后的降水量输入水文模型，得到水文概率预报，以获取更多的水文预报信息。
1资料和研究区域

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b84d1efab24e852458fb770bf78a6529647d359c.html