中長期水文預報

根據前期水文氣象資料，用成因分析和數理統計方法，預測未來較長時期的水文狀況。水文預報之一。通常稱預見期在兩周左右的為中期水文預報，15天以上一年以內的為長期水文預報，一年以上的為超長期水文預報。中長期水文預報的內容有：河流徑流量、湖泊和河口的水位、冰情、河道及水庫沖淤變化和旱澇趨勢等。

水文情勢長期變化的影響因素 主要有：①大氣環流。它決定著一個流域（或地區）的降水和蒸發的變化，影響水文循環的各個環節。異常的旱澇現象總與大氣環流的異常聯繫在一起。②太陽活動。太陽輻射是大氣運動和水文循環的能量來源，太陽活動的增強和減弱會引起大氣運動狀態的改變從而影響水文過程，使其發生相應的變化。如不少地區的旱澇災害與太陽黑子相對數的變化存在一定的對應關係。③下墊面情況。海洋表層水溫異常會引起大氣運動的異常，陸地表面狀況的異常，也會影響大氣環流的形勢，從而影響水文過程的長期變化。④其他天文地球物理因素。地球自轉速度的變化、火山爆發、行星相對位置等對大氣環流和水文形勢變化也有一定影響。⑤人類活動。人類活動不僅直接影響當地水文情況的變化，而且對水文過程產生間接影響。這些影響因素與水文過程的聯繫見示意圖。

長期水文預報方法 主要有：①由前期大氣環流形勢預測後期水文情況。大氣環流有全球性的特點，因此主要採用北半球 500百帕月平均形勢圖或能反映主要環流特徵的各種環流指數和環流特徵量作為依據。根據水文要素和環流的歷史資料，概括出旱澇年前期環流特徵的模式，由前期環流特徵作出後期水文情況的定性預測；或在月平均形勢圖上找出與預報對象關係顯著的地區和時段，從中挑選物理意義明確、統計貢獻顯著的因子，用逐步回歸或其他多元分析方法與預報對象建立方程，據此作出定量預估。②根據前期海溫分佈特徵進行預報。海溫的異常分佈具有範圍廣、厚度大、持續時間長等特點，它往往是大氣環流異常的先兆，能為長期水文預報提供信息。根據歷史資料概括出旱澇年前期海溫分佈的模式后，可由前期海溫分佈特徵對後期水文狀況作出定性預估；或考慮時間與空間上的連續性，在關鍵海域和關鍵時段內挑選若干地點的海溫作為預報因子，並與預報對象建立回歸方程，進行定量預報。③利用太陽活動的某些信息進行預報。主要採用太陽黑子相對數來反映太陽活動的強弱。根據太陽黑子數11年周期的位相或分析黑子數的變化與江河水量變化之間的對應關係，定性預測後期可能發生的旱澇。④統計預報。有兩大類：一類是多元分析，即把江河水量等預報對象作為隨機變數，把分析得出的各個影響因素作為預報因子，然後應用回歸分析或判別分析的方法對預報因子進行篩選，建立預報方程，進行預測。此外，為了客觀分型、濃縮信息、簡化計算等，還經常應用聚類分析、主分量分析、典型相關等方法作為數據處理的手段。另一類方法是時間序列分析，其原理是把預報對象作為一個離散化的平穩隨機過程，應用自回歸模型進行預測。考慮到水文序列的非平穩性，60年代前後主要採用的方法是，把水文序列分解成趨勢項、周期項、平穩項，然後分項預測，疊加后得到預報結果。

中期水文預報方法 主要有高空氣象因素法，即當影響預報流域的暴雨天氣形勢出現時，在 700百帕形勢圖上分析水汽輸送和垂直上升運動等條件，選擇能夠反映這些條件的高空氣象因素與後期發生的洪水建立合軸相關圖或預報方程，據此作出中期洪水預報。也可把上一旬的平均環流、前期水量和下墊面情況等因素與下一旬的水量建立回歸方程，作出下一旬的水量預報。此外，時間序列分析中的自回歸模型也已應用於中期預報。

中長期水文預報精度尚不高。大範圍旱澇趨勢的定性預報準確率較高，有一定參考價值。但定量預報誤差較大，尚不能滿足實際需要。對特大的洪澇和乾旱還缺乏有效的預報能力，需要多學科共同協作，進一步查明影響水文過程各種因素的物理本質和它們的相互作用，特別是引起大旱大澇的環流異常狀態及其演變規律，是提高中長期水文預報的關鍵。

參考書目

長江流域規劃辦公室主編：《中長期水文氣象預報文集》，第1集，水利電力出版社，北京，1979。