暴雨数值预报若干关键技术发展的回顾与思考

摘要

暴雨是导致洪涝灾害的重要天气，也是发生在我国的最主要自然灾害之一。随着高分辨率数值模式的发展，数值预报已成为暴雨预报的主要手段，然而数值预报的精度依赖于大气运动方程组的完备性、初始状态的准确性、物理过程的合理性以及计算方法的稳定性。由于大气是非线性的混沌系统，这些方面微小的误差均会产生预报结果的很大不确定性。因此，提升暴雨数值预报水平与资料同化、物理过程参数化和集合预报等技术和方法的发展密切相关，特别是产生降水的云微物理过程参数化方案在数值模式中的作用很重要。此外，为改进和完善数值模式，预报结果的评估方法研究也是暴雨数值预报技术研究不可缺少的重要内容。本文主要回顾了暴雨数值预报若干关键技术的发展，重点介绍了四维集合变分同化方法、云微物理参数化方案、集合预报模式扰动的后向动能散射方法，并提出了基于动能谱分析的模式结果评估方法，最后凝练出了这几个方面未来研究的方向。

关键词

暴雨 / 数值预报 / 资料同化 / 微物理过程 / 集合预报

基金资助

国家自然科学基金项目(42275062);; 湖南省科技创新计划项目(2021RC3072)