降水的临近预报一直是预报难题,基于雷达回波外推的临近预报技术虽已成熟,但不能准确预报出降水系统生消趋势;通过同化多普勒天气雷达资料等改善数值模式初始场的数值预报也还不够完善,其自身存在“spin-up”的问题。因此,将两种预报方法进行融合,是近年来国内外临近预报方法研究的重要方向。本文拟从雷达回波外推算法、数值模式预报、雷达外推预报与数值预报融合算法这三个方面着手,尝试一种可用于临近预报业务的融合预报方法,为降水临近预报提供参考价值。主要内容和结论如下:(1)采用局部光流法对广东省4次不同类型降水过程进行雷达回波外推预报试验,试验结果表明:光流法对大范围降水或具有旋转性运动特征的台风系统降水预报时效性能长达2小时;对强对流系统降水预报时效至少可达1小时,但需要提高对回波强度的预报效果。这是因为光流算法仅考虑了回波运动矢量的变化,只能得到准确的位置预报,忽略了垂直方向上对流的发展,不能估测回波强度。此外,采用预报评分方法对结果进行定量分析表明:所有个例的预报准确性都随着预报时长的增加呈现递减趋势。(2)本研究选取了中尺度数值天气预报模式WRF及其三维变分同化系统,对上述四种不同类型降水过程进行预报,数值模式对降水面积预报较为准确,能够把握降水系统的变化趋势,但对降水强度和降水落区存在预报偏差,雨量估计普遍偏大。分析数值预报和雷达回波外推结果可知:数值预报在晴雨预报上表现比雷达外推预报好;对于不同的降水阈值,雷达外推预报偏差整体上表现较为平稳,而数值预报随降水阈值的增大,预报偏差越大。由于模式对降水强度的把握不是很准确,则需要进一步考虑对数值预报强度误差的订正技术。(3)通过融合技术,将雷达外推和数值预报的优势结合起来,是目前提高降水临近预报的一种可行方法。研究中尝试了一种新的实时动态权重融合算法——和声搜索算法,选取了广东省2次降水过程进行降水融合预报试验,试验结果并与香港天文台预报系统中的双曲正切权重函数融合结果进行了比较。分析表明:采用融合算法得到的降水临近预报结果整体上比雷达回波外推预报或数值模式预报结果好,有效地改善了降水落区以及降水强度的预报准确性。与双曲正切权重融合预报结果相比,和声搜索融合预报改进效果更加显著,与实况更为接近,为今后降水临近预报技术的发展研究提供一定参考价值。