基于IDF曲线和数值模式的郑州市致灾降水预报预警研究的开题报告.docx

基于IDF曲线和数值模式的郑州市致灾降水预报预警研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着全球气候变化的加剧，极端天气事件频率与强度加大，对人类社会和生态环境的影响日益显著。其中，降水极端事件尤其引人关注，因其往往伴随着严重的洪涝灾害、泥石流灾害等自然灾害，给生产、生活、交通等带来严重影响。预测和预警异常降水情况，对于减少灾害的损失、保障人类安全具有重要的意义。
针对此背景，本研究主要基于IDF曲线和数值模式，探究郑州市致灾降水预报预警，旨在为社会提供科学、准确、及时的预警服务，保障人民群众生命财产安全。
二、研究内容和方法
1.研究内容：
（1）通过对郑州市历史气象资料进行分析，建立该地区的IDF曲线，剖析特定降水量下的频率、持续时间及强度等水文特征。
（2）将NWP中的WRF模式应用到郑州市的预报中，评估模式在降水预报方面的能力，并验证其准确性。
（3）基于IDF曲线和WRF模式，开发出一套有效的致灾降水预报预警系统，提供服务于郑州市相关部门及公众。
2.研究方法：
（1）收集并整合郑州市近年来气象数据，建立该地区的IDF曲线，预测特定降水量下的频率、持续时间及强度等水文特征指标。
（2）基于WRF数值模式对郑州市进行预报，采用评分法和误差分析的方法，对模拟结果与实测结果进行比对，通过验证定量评估该模式的预测能力。
（3）基于IDF曲线和WRF模式数据，开发致灾降水预报预警系统，实时监测预警信息，并为相关部门和公众提供科学、准确、及时的预警服务。
三、研究预期成果及意义
本研究旨在通过IDF曲线与数值模式的应用，实现郑州市致灾降水预报预警，为公众提供科学、准确、及时的信息服务。研究将对生产、生活、交通等方面产生重要影响，具体体现在以下几个方面：
1.为乡村防汛、城市排水、水利工程规划等方面提供可靠的水文指标数据，对于提高防灾减灾能力、规划用水和涝害管理具有积极作用。
2.基于数值模式的预报成果的准确性和实时性有助于加强预警信息的及时发布，缓解突发事件对社会正常运行和人民群众生命财产安全的影响。
3.本研究的方法可以在其他地区复制和应用，推广全国大中型城市致灾降水预报预警服务，促进我国防灾减灾工作的发展。
四、研究进度安排
1.研究环节：阅读相关文献，了解研究现状及发展趋势。
2.月度进度：
第一月：搜集郑州市气象数据，建立IDF曲线。
第二月：采用WRF数值模式进行预报，评估模式预测能力。
第三月：开发致灾降水预报预警系统，开展实验验证。
3.整体进度：
第一季度：完成IDF曲线的建立，提取解译水文学指标。
第二季度：进行数值模式的预测评估，确定预报服务的有效性。
第三季度：建立致灾降水预报预警系统，系统上线试运行。
第四季度：系统实时运行和监测，完善用户反馈处理和数据分析报告。
五、参考文献
1.张宏,丁一汇.基于WRF的海上台风预报数值模拟研究[J].河南工程技术学院学报,2018,27(4):193-196.
2.赵阳,陈强丽.基于气象雷达与数值模式相结合的淮河洪涝灾害预后预警研究[J].气象科技,2017,45(2):279-282.
3.刘梦,刘涛.利用生态电子单元反演估算地表径流量及雨滴谱研究[J].西安科技大学学报,2019,239(3):135-142.