书名：气象驱动的精细化水文预报方法研究与应用
定价：198.0
ISBN：9787030825537
作者：陈璐等
版次：1
出版时间：2025-12

内容提要：
在气候变暖和极端事件增多背景下，本书针对水文精细化预报技术体系开展系统研究，重点解决降水预报不确定性大、产汇流过程模拟精度不足和极端洪水风险量化困难等核心问题，主要内容包括：完善多源信息融合同化的集合数值天气预报方法，提出刻画下垫面蓄水容量时空渐变过程的产流理论，发展降雨强度和土壤含水量耦合的分布式单位线汇流推演方法，解析不同时空下降水对水汽变化的响应规律，评估极端降水条件下的洪水发生风险，为防洪减灾提供重要的科学依据和技术支撑。



目录：
目录
第1章 绪论 1
1.1 问题的提出 2
1.2 国内外研究进展 3
1.2.1 数值天气预报模式 3
1.2.2 数据同化技术 4
1.2.3 降雨集合预报 5
1.2.4 水文预报产流模式 7
1.2.5 水文预报汇流方法 8
1.2.6 水汽时空演变规律解析 9
1.2.7 极端天气事件辨识 10
1.2.8 多变量洪水风险分析 11
1.3 本书主要内容 12
参考文献 14
第2章 基于WRF模式的集合数值天气预报 23
2.1 中尺度天气预报WRF模式 24
2.2 WRF模式搭建 24
2.2.1 参数化方案 24
2.2.2 嵌套模式 27
2.2.3 输入数据 27
2.3 集合预报模型构建 28
2.3.1 算术平均法 28
2.3.2 TS权重平均法 28
2.3.3 频率匹配法 28
2.4 预报精度评价体系 29
2.4.1 TS检验 29
2.4.2 降水量误差评价 30
2.4.3 降水时空分布评价 30
2.5 数值天气预报应用研究 32
2.5.1 降水场次I模拟结果 33
2.5.2 降水场次II模拟结果 43
2.5.3 降水场次III模拟结果 52
2.5.4 降水场次IV模拟结果 61
2.5.5 降水场次V模拟结果 70
2.6 集合预报应用研究 77
2.6.1 降水场次I集合预报结果 77
2.6.2 降水场次II集合预报结果 79
2.6.3 降水场次III集合预报结果 80
2.6.4 降水场次IV集合预报结果 82
2.6.5 降水场次V集合预报结果 82
2.6.6 降水误差评价 84
参考文献 85
第3章 3DVAR数据同化的WRF降水预报 89
3.1 3DVAR数据同化方法 90
3.1.1 预处理程序 90
3.1.2 背景场误差 90
3.1.3 横向边界条件 91
3.2 同化预报应用研究 91
3.2.1 降水场次I同化结果 91
3.2.2 降水场次II同化结果 101
3.2.3 降水场次III同化结果 108
3.2.4 降水场次IV同化结果 115
3.2.5 降水场次V同化结果 122
参考文献 129
第4章 中小流域产流方法研究 131
4.1 产流理论 132
4.1.1 霍顿产流理论 132
4.1.2 邓恩产流理论 132
4.2 产流模式 133
4.2.1 蓄满产流模式 133
4.2.2 超渗产流模式 134
4.2.3 混合产流模式 136
4.2.4 改进的垂向混合产流模式 139
4.3 应用研究 141
4.3.1 水文数据处理 141
4.3.2 产流方法选择 145
4.3.3 汇流方法选择 145
4.3.4 参数优化方法 146
4.3.5 结果比较分析 148
参考文献 151
第5章 中小流域汇流方法研究 153
5.1 综合单位线 154
5.1.1 三角形综合单位线 154
5.1.2 R-V地貌瞬时单位线 156
5.2 分布式单位线 157
5.2.1 基本理论与计算方法 158
5.2.2 时变分布式单位线 160
5.2.3 改进的时变分布式单位线 161
5.3 应用研究 163
5.3.1 产流方法选择 163
5.3.2 汇流方法选择 163
5.3.3 结果比较分析 167
5.3.4 混合产流与时变分布式单位线耦合的预报结果分析 170
参考文献 172
第6章 降水对水汽时空演变规律的响应分析 175
6.1 降水及水汽演变特性 176
6.1.1 趋势检验与突变分析 176
6.1.2 水汽通量 178
6.1.3 水汽净收支 178
6.1.4 水汽通量散度 179
6.1.5 降水再循环率 179
6.2 研究区域概况 180
6.2.1 位置境域 180
6.2.2 气候环境 180
6.2.3 效益评价 181
6.2.4 数据资料 182
6.3 降水时空演变趋势 183
6.3.1 趋势性和突变性检验 183
6.3.2 建库前后分季节降水变化规律 186
6.4 水汽输送 189
6.4.1 水汽通量 189
6.4.2 水汽净收支 190
6.4.3 水汽通量散度和降水变化 192
6.4.4 降水再循环率 194
参考文献 195
第7章 极端降水辨识方法研究 197
7.1 极端降水事件概述 198
7.2 预报原理及数据资料 199
7.2.1 预报原理 199
7.2.2 数据资料 200
7.3 模式气候分布拟合 201
7.3.1 分布函数的选择 201
7.3.2 参数估计方法 204
7.3.3 分布函数的检验与评价 204
7.4 EFI阈值的确定 205
7.5 极端降水识别与预警 206
7.5.1 极端降水的选取 206
7.5.2 模式气候的拟合检验 207
7.5.3 极端降水事件的识别效果 211
参考文献 214
第8章 极端降水下多变量洪水风险分析 215
8.1 洪峰、降水边缘分布 216
8.1.1 洪峰边缘分布 216
8.1.2 年…降水边缘分布 218
8.2 联合分布 220
8.2.1 Copula函数的基本定义 220
8.2.2 水文领域中常用的Copula函数 221
8.2.3 相关性度量 223
8.2.4 参数估计与检验 224
8.2.5 洪水风险与重现期 224
8.3 应用研究 225
8.3.1 相关性度量 226
8.3.2 边缘分布的建立 226
8.3.3 联合分布的建立 228
8.4 极端降水下多变量洪水风险分析结果 229
参考文献 233