近年来,随着现代科学技术的迅猛发展,数值天气预报在国内外也得到了快速发展,取得了令人满意的预报效果,已成为现代短期天气预报的主要手段之一。然而,人们在进行数值模拟或数值天气预报的实践中发现,尽管数值天气预报模式的动力框架和物理过程描述日臻完善,预报精度不断提高,但是预报值与实际值之间始终存在误差,并且随着预报时效的延长,其误差也逐渐增大,这给天气预报准确率的进一步提高带来了一定的困难。通常有两种途径能对此加以改进：一是传统途径,即对数值模式进行正面改进,走精细化道路来提高模式精度,这对于目前省(地、市)各级气象业务部门来讲,其硬件条件和技术人员配备往往达不到。另一条途径是通过引入历史资料订正来提高数值天气预报水平。顾震潮、丑纪范先后论述了在数值天气预报中引入历史资料的重要性和可行性,基于这一新的思路,丑纪范院士提出了“建立6-15天数值天气预报业务系统的另类途径”,目前正在进行业务化试验过程中,初步结果显示此方法的订正效果显著。但此种订正方法计算工作量大,对计算机硬件条件要求较高,就目前某些省(地、市)气象部门现有的计算硬件设备和技术力量不足的情况下,该方法的推广应用可能存在一定的困难。为此,尚可政又根据丑纪范院士的思路提出了历史相似订正方法,即利用历史相似过程资料对数值天气预报产品进行后验订正,也取得了较好的效果。但是由于未能应用最新实况资料,72小时以内的订正效果不理想。如何充分挖掘历史资料中的有用信息,并应用最新实况对数值天气预报产品的误差进行有效订正,以提高72小时内短期数值天气预报产品的预报精度?这是本文想要研究的主要问题。数值试验结果分析发现,对于特定的数值模式,数值天气预报误差通常具有连续演变的特征,特别是对于同一类天气系统或天气过程其不同时次的预报误差之间存在明显的关联性。因此,我们产生了一个新的想法,即对实时的数值预报产品,根据模式预报结果与对应时次最新实况的比较,得到着几个预报时次两者之间的误差,以这些误差为依据,采用不同方法计算出未来还没有实况资料的临近预报时次的误差,由此对数值预报产品进行即时订正,从而进一步提高短期数值天气预报精确度。我们初步称其为“数值天气预报产品的即时误差订正方法”。为了实现并验证该思路,本文选取2003-2010年的T213数值预报产品和NCEP/NCAR再分析资料进行订正试验。所选资料的气象要素场为：高度场、温度场、风场U分量、风场V分量、垂直速度场和水汽场：水汽场为：300hPa一100011Pa共8层标准等压面,其它要素为100hPa-1000hPa共12层标准等压面；区域范围为：65°E-152.5°E,10°N-70°N；网格距为2.5°×2.5°。为了能够比较精确地计算出未来时次预报产品需要订正的误差,本文分别采用了逐步回归方法和卡尔曼滤波方法建立误差订正方程。1)利用2003-2008年的T213 L31数值预报产品,优选因子,采用逐步回归方法建立了误差订正方程。对2003-2008年和2009-2010年的T213L31高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场数值预报产品分别进行了回代订正和试应用订正,并采用相关系数和均方根误差两个指标,分别对其进行了订正效果检验。结果表明：各时次高度场、温度场、风场U分量、风场V分量、垂直速度场和水汽场预报的订正效果都是明显有效的。72小时以内各气象要素预报场各时次的订正效果显著,72小时以后各时次订正效果相对要差一点。试应用订正效果与回代订正效果基本一致。2)利用2003-2010年的T213 L31数值预报产品,采用卡尔曼滤波方法建立了误差订正方程。对2003-2010年的T213 L31高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场数值预报产品进行回代订正。并采用相关系数和均方根误差两个指标,进行了回代订正效果检验。结果表明：温度场订正效果最好,在60小时以内订正均有效,72小时以后订正在高层、中层有效；高度场次之,仅在60小时以内订正有效；风场、水汽场又次之,仅在低层有效；垂直速度场订正效果最差。对两种方法进行比较可看出,逐步回归方法是历史规律的总结,方程比较稳定；卡尔曼滤波方法能够根据最新实况及时调整方程,两者各有优缺点。为了综合两种方案的优点,本文又采用逐步回归方法对上述两种方案的订正结果进行了集成。本文采用了九点平滑对集合订正方案的订正结果进行了平滑处理。高度场、温度场、风场和水汽场平滑均有效,垂直速度场平滑效果相对较差。采用集合订正方案,对2003-2008年和2009-2010年的T213L31高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场数值预报产品分别进行了回代订正和试应用订正。同时采用相关系数、气候距平相关系数和均方根误差三个指标,分别对回代订正和试应用订正效果进行了检验。结果表明：集合方案中高度场、温度场、风场、垂直速度场和水汽场预报产品的订正效果都是有效的。试应用订正检验与回代订正检验结果是一致的,说明集合订正方案是稳定可靠的。除水汽场外,集合方案其它各要素场72小时以内的订正效果,均好于逐步回归方案。而集合方案各要素场72小时以内的订正效果,均好于卡尔曼滤波方案。另外,集合订正方案好72小时以内的订正效果,好于历史相似订正。总之,集合方案是最有效的误差订正方案。综上所述,该方案可充分利用数值预报产品的历史资料和最新实况资料对数值预报产品进行即时订正,使订正后的数值天气预报结果更贴近当前天气状态。同时,该方案对硬件要求不高,可以很方便地在各级气象台站推广应用。另外,集合订正方案可以与数值预报产品订正和延伸预报子系统相结合,也能更进一步提高数值预报产品延伸期的预报精度。在此基础上,再利用数值预报产品释用子系统和逐步过滤相似预报子系统对其进行解释应用,从而提高XX中长期天气预报系统的预报准确率。此外,由于军工项目的特殊性,要求XX(保密需要,不能写明,下同)中长期天气预报系统中的软件全部需要自行开发,关键技术也必须自主研发。因此,为了验证本订正方法的有效性,并及时应用到该项目中,完成相关子系统的研发内容,本文作者也付出了很大的精力研发了相关的业务软件：如天气环流形势显示子系统、预报结果显示子系统,以及预报结果检验子系统等。