一、课题来源与背景： 本研究“多普勒雷达降雨估算与预报方法研究和试验（2015BAK11B01）”为国家科技支撑科技计划项目“巨型城市内涝监测预警关键技术研究与示范”第1子课题。研究以高时空分辨率的多观测资料平台为前提，依托中尺度数值预报模式和快速同化产品，利用统计分析方法，通过大量样本广泛、深入的分析华南强降水对流云各项特征，进而研究定量降水估测和预报技术，从而提高降水产品的时空分辨率及估测预报精度，为第2子课题“巨型城市内涝预报模型与预警方法研究及系统开发和示范应用”提供高质量的降水估测与预报数据，进而为整个项目的顺利开展和实施提供科学依据和前提基础。

    二、技术原理与性能指标： （1）动态获取Z-I关系：此前常用为统计Z-I关系、静态分级、分类统计等，而分级静态统计Z-I关系，代表了一种平均态，难以适应不同性质降水；利用稠密自动站和雷达资料，实时动态获取Z-I关系，增强算法自适应能力，这是提升转换效率的关键技术。 （2）光流法回波外推预报技术：此前常用为COTREC外推技术，对于大范围、系统性的混合型系统有较好的预报效果，对于对流性系统效果不好；发展光流法，目的是提升对对流性回波的外推预报能力，这是提升定量预报精度的重要技术。 （3）融合预报技术：此前的技术中不涉及回波的强度变化，基于雷达和数值模式发展融合技术，增加对强度变化的描述能力，这是提升预报精度的核心技术。 （4）本课题研发的基于多普勒雷达定量降水估算与预报的方法和预报业务系统能实时处理广东多普勒天气雷达探测数据、稠密自动站雨量观测资料和华南区域高分辨数值模式产品，输出空间分辨率为1 km的定量降水预报产品，且逐6分钟滚动更新的雷达回波外推预报产品、定量降水估测产品、 0-2 h定量降水预报产品和逐小时更新的0-6 h定量降水预报产品。

    三、技术的创造性与先进性： 1）发展Z-I关系动态调整法以捕捉当前降水系统的性质、改进了定量降水估测技术。对于业务上重点关于的强降水（20-50 mm/hr），减小了估测的误差。 2）开发光流法替代COTREC技术以提升对对流性回波的外推预报能力，并采用动态 Z-I 关系，实现对0-2 h定量降水预报技术的改进。 3）针对华南高分辨模式的降水预报发展基于实况的校正技术，如利用傅里叶变换对模式降水预报做落区订正、采用韦伯分布对模式降水预报做强度校正等；另一方面，采用动态权重分布，融合雷达外推预报和数值天气模式，实现了 0-6 h 定量降水预报，延长了预报时效并提高预报精度。 4）为改进定量降水预报检验评分，充分考虑预报个体位置误差合理性，引入了连续降水区检验方法。对0-6小时融合法、光流法与高分辨率模式产品进行评分，为降雨预报方法的优化改进与预报结果应用指导提供了较科学的评估方式。 5）基于上述研发和改进的技术方法，构建了定量降水估测与预报系统。

    四、技术的成熟程度、适用范围和安全性： 本项目研发的技术已在如下方面开展应用：（1）广东定量降水估测与预报产品已经实时传送到广东省三防办、广东省水文局等决策业务部门，用于防灾减灾和决策服务，可以减少气象灾害造成的损失，产生间接的社会效益；（2）用于专业气象服务，为对降水有特殊要求的企业、公司开展专业气象服务；（3）用于手机APP等客户端，可以为社会公众提供随时随地的降水预报，可产生良好的社会效益。

    五、应用情况及存在的问题： 经过项目实施至验收期间的2017-2018年前汛期的应用表明：该产品不仅可以提供较为稳定可靠的降水预报产品，而且在防灾减灾、公共服务等众多领域可以推广应用。

    六、历年获奖情况：无。