淮河流域能量与水分循环试验和研究 项目（HUBEX，1996-2001）

 

淮河流域能量与水分循环试验（HUBEX）是国家自然科学基金“九五”重大基础研究项目, 是全球能量与水分循环试验计划（GEWEX-GAME）在亚洲季风区开展的气象、水文观测试验(GAME），也是中日合作项目。

 

HUBEX的项目负责人为赵柏林院士（北京大学），观测负责人为丁一汇教授（LCS，NCC），项目办公室设在国家气候中心。中国的主要合作单位：北京大学、国家气候中心、中国气象局及24个省市气象局、国家卫星气象中心、中国气象科学研究院、中科院大气物理研究所、中科院地理与环境研究所，南京大学、河海大学、安徽省气象局、淮河水利委员会等单位。日本主要参加单位：名古屋大学、北海道大学、京都大学、东北大学、冈山大学、气象研究所等部门。

 

HUBEX于1998、1999年成功地在以淮河流域为中心的我国东部地区开展了大型的气象-水文外场观测试验，24个省市气象局、3个省的水文局参加了观测。这是第一次包括了数字化天气雷达和多普勒雷达组成的三维观测网，观测了梅雨锋系统中的中a尺度和中b尺度的云和降水的四维结构；也是国内外首次在东亚半干旱半湿润季风区开展的气象与水文联合观测试验。通过几年的研究，该项目取得了一批创新性研究成果。

 

1．研制了区域资料同化系统及四维同化资料数据集，该数据集已广泛地被国际和国内相关研究工作应用。这些资料对于开展东亚季风和梅雨锋系统的诊断分析和机理研究具有很重要的价值。HUBEX资料的高质量获取，对于东亚季风试验计划（GAME）中高质量再分析资料集的建立，做出了重要贡献。对世界气候研究计划起到推动作用。

 

2．研究了淮河流域水热循环中不同物理过程的作用及其对区域气候的影响，获得了淮河流域能量和水循环的综合物理图像，以及陆面过程中的定量参数和地气交换特征。这些结果已被用于气候模式的改进和预报中，并在应用中取得了良好的效益。

 

3.利用最新的TRMM等卫星、多普勒雷达和数字化雷达探测资料，反演和提出了淮河流域梅雨锋系统中的中尺度云雨结构特征，为深入了解梅雨锋暴雨的形成机制和暴雨预报，提供了重要的物理依据。该项研究在中尺度短期暴雨预报中成功地进行了暴雨数值模拟实验和实时预报，取得了良好的效果。

 

4.利用获取的试验数据，改进了区域气候模式，研制出新的陆面过程模式和水文模型，并且进行了区域气候模式与水文模型的耦合研究，在江淮梅雨和淮河汛期降水的气象水文预报中，特别是2003年淮河暴雨洪水预报中取得了明显效果。

 

5.该项目在参加GAME/GEWEX的国际合作中也取得了突出的成果,特别是在GAME计划中起到了主导作用。中日科学家通过共同开展东亚季风过程的观测、分析、数值模拟、区域能量与水循环合作研究，促进了两国科学家的合作与交流，产生了良好的国际影响。

 

6.该项目在参加GAME/GEWEX的国际合作中也取得了突出的成果,特别是在GAME计划中起到了主导作用。中日科学家通过共同开展东亚季风过程的观测、分析、数值模拟、区域能量与水循环合作研究，促进了两国科学家的合作与交流，产生了良好的国际影响。

 

该项目于2003年通过了国家自然科学基金委员会组织的结题验收及国家教委组织的结题鉴定。专家组认为，HUBEX在淮河流域气象、水文观测试验的组织与实施方面；在试验资料的回收与建库，以及在资料的四维同化系统研制方面；在淮河流域水热循环结构研究、水文-气象模式嵌套和预报、TRMM卫星和雷达资料用于暴雨监测和预报等方面都具有创新和特色，总体上达到了国际先进水平。

 

HUBEX计划的实施，在国内外相关领域产生了重大影响，提升和扩大了中国科学家在国际舞台的影响力。该项目荣获国家教育部2006年度科技进步一等奖。