浅析水文气象预报存在误差的原因

覃连昉

【摘   要】 水文气象预报与人类日常生活息息相关，并且能为人们的生产经营活动提供一定的参考。但是水文气象预报会因为观测技术差异、工作人员素质差异、预报模型运用差异等多种因素而导致预报出现误差。为了帮助人们更准确地理解预报误差产生的原因，本文將简单分析总结导致水文气象预报存在误差的各种可能因素，并提出相应的对策。

【关键词】 水文气象;预报误差;原因;方法

中图分类号：P45               文献识别码：A               文章编号：2096-1073（2020）01-0128-129

水文气象服务密切联系人们生活，成为人们日常活动不得不关注的因素。例如在2019年6月，南丹县突降的特大暴雨正是因为气象局及时的预警预报和水文局对洪水和水库信息的及时更新，才避免了更大的财产损失和人员伤亡。但是在实际水文气象服务中，除了专业预报员之外就很少有人能理解水文气象预报为何仍旧存在很大误差，并且预报的不准确会严重影响到政府部门的决策和人们的生产生活和经营活动。

1  水文气象预报技术发展现状

科学的水文气象预报技术能够减轻灾害，为社会安定和国民经济发展提供支持。根据相关数据调查分析显示，在国民经济生产总值中，气象灾害所造成的经济损失正在逐步减少。但是在设计范围内，水文气象预报技术仍旧存在较多的难题，其研究和发展的道路任重而道远。

刘毅指出，依据大气混沌理论，在一般情况下数值天气的预报时间最长时效是十五天。在我国气象部门中，已经陆续展开了为期十天的水文气象变化趋势预报，但是对十天以上的水文气象预报仍旧是盲点。

国家气象中心首席预报专家乔林认为，当前的水文气象预报技术是因为预报的天气不同，而展现出来的能力有所差距。在大多数情况下，可以发布给公众的气象信息是在一周之内的，这个时间段的水文气象预报具有指导意义，比如大范围的寒潮天气以及降水天气。对于局部地区的强降水则只能预报一天或者是更短的时间。

2  水文气象预报误差原因分析

虽然水文和气象预报技术正处在发展进步的状态，但对公众发出的预报仍旧无法避免存在的误差，特别是与社会经济发展的要求难以适应，无法为公众的日常生活提供较为准确的参考，因此也给公众留下水文气象预报不准的印象。

2.1  气象预报存在误差的原因

2.1.1  预报方法本身存在误差    气象预报是结合高空图、地面图、水汽图、雷达图、卫星云图等进行综合分析所得出的结果，而这些天气图则是通过各种物理方程推算出来的。而在这些物理方程计算的过程中，就会存在非常多的简化计算和近似计算，从而造成误差的不断累积，因此所推算出来的天气图就只能反映大致而不是最准确的大气运动情况，从而造成了分析所得的天气预报结果存在误差。

2.1.2  气象站网的分布情况和地形的影响    高空图、地面图等天气图是根据各个地面观测站、高空站来及时上传数据实现更新的，所以数据的准确性便会跟气象站网分布的密度和合理性有关、观测资料不充分、站点布置不合理、维护不到位都会影响气象数据的准确性进而影响预报的准确性。而且在大气运动过程中，气象预报也主要是考虑大的地形影响而忽略了小的地形也会造成的影响，尤其是山区的天气预报，预报结果常常与实际天气情况相差较大。

2.1.3  预报员的个人能力也会造成预报结果的误差   在进行天气图分析和气象知识的综合运用中，预报员和个人经验和主观意识也会在一定程度上影响最终的预报结论。随着科学技术的不断发展，在数据观测和图形推算结果上的误差减少已经得到了很大的进步，预报员的综合素质也在各种业务培训和竞赛中得以提升，预报误差的个人原因也会随之不断减少。

2.1.4  公众对天气预报的理解和获取渠道不正确    很多群众认为天气预报不准确，是因为获取的渠道不正确。据了解，目前有大多数群众都是在自己手机自带的天气软件上获取当地天气预报，而经过仔细对比则会发现，手机软件上的预报信息与官方发布的内容差别很大，错误的预报信息肯定会让群众认为天气预报不准。

2.2  水文预报存在误差的原因

美国国家天气局林炳章教授曾表示，水文气象不分家，雨从天上降下来是气象的事情，而降到地面之后，是水文的事情，所以水文气象应该有一个集合的预报，才能更准、及时、有效的反映天气情况。影响洪水预报结果的原因主要有四个要素，分别是降雨量、蒸发量、下渗和地下水。

2.2.1  降雨观测存在误差    降水量观测误差主要是与安装位置、雨量站分布密度和日常维护情况有很大关系。相近位置范围的降水过程中，雨量器的观测数据在空旷场地和周边有遮挡物的地方相差是较大的，在观测过程中会受到风力大小、蒸发情况、溅水情况等因素的影响。在一个流域内，雨量站的密度很难做到能在具有代表性的地方达到全覆盖，因此也就难以取得降雨的真值。除此之外，雨量器的日常维护也会对雨量观测造成影响，尤其是水文局的雨量站大多安装在山坡的环境恶劣的地方，又不便维护，就很容易造成堵塞、损坏等，从而影响整个流域降水的真实情况。

2.2.2  流域雨量计算方法存在误差    流域平均雨量计算的方法有等雨量线、泰森多边形、算数平均等方法，而每一种方法的计算都存在一定的误差。等雨量线法要求流域要有足够数量的雨量观测资料才能够减少误差，但计算较为复杂。泰森多边形法虽计算简单但是也存在取近似的情况。算数平均法误差较大而一般只能用于估算。

2.2.3  水文预报模型存在的误差    在水文预报模型中，较有名的是河海大学提出的新安江模型。在模型運用的过程中，参数的选取和计算产生的误差都难以避免。Keith J.Beven教授就曾表示所有的水文模型都会表现出一定的不确定性，因为无法精确定义模型所需的初始参数和边界条件。

3  水文气象预报误差的建议和对策

3.1  强化水文气象预报硬件支持

在水文气象预报发展过程中，要不断提高观测仪器的精密度，提升计算及软件硬件的支持，为水文气象预报工作提供基础的硬件支撑。加大资金投入，增加监测站点的密度和分布的合理性，推进气象卫星、气象雷达等基础设施建设，从而达到丰富监测数据和增加数据准确度的效果，为水文气象预报工作提供基本的数据支持。

3.2  加强人才培养和利用

水文气象预报的准确程度与预报工作人员的水平有很大的关系，目前我国气象学校数量还是较少，而且对人才的培养和应用上也不够合理，尤其是县一级的气象局，很多地方县气象局预报预警业务岗人员都是非气象专业出身，没有专业的气象知识支撑，自然会影响气象预报结果。所以国家应加大资金投入并在政策上给予一定的支持，为水文气象预报提供必要的人才支撑。

3.3  加大宣传和建立合理评价体系

预报本身便属于服务行业，为群众提供精准的预报预警结果才是每一个预报人员的本职。群众预报结果的满意程度才能体现预报行业的价值。所以应该加大气象科普的宣传和建立合理的预报评价体系，才能避免群众以有雨、无雨来简单评价天气预报准与不准。

3.4  建立联合预报、预警和完善应急体系

在人类经济社会在不断发展的过程中，中国也经历过很多次气象灾害，如1998年特大洪水、2008年南方大范围雨雪冰冻事件、2010年舟曲泥石等，都给经济和社会发展以及人类生命安全带来严重损失。而尽量避免这些损失的途径就是不断发展水文和气象预报事业，并且将二者结合起来，培养具有水文和气象预报能力集于一身的研究人员，以提高预报的实效性和准确性。同时还需建立和完善应对灾害发生的应急体系，这样才能避免气象灾带来的严重后果。

参考文献：

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[2] 林炳章. 水文气象大数据分析与网络洪涝灾害预警平台探讨[J].中国防汛抗旱，2019，（05）：3-3.

[3] 郝莹，王元，王皓，等. 淮河流域不同时间尺度暴雨的多模式预报性能评估及洪水可预报性探讨[J].气象，2019，（07）：72-73.

（编辑：李晓琳）