本书从水循环机理出发，针对水文预报全链条，全方位控制可能出现的误差。首先，采用基于天气形势索引的动态参数化方案实现气候变化条件下的数值天气预报，从而降低预报降水的不确定性；再次，通过对产汇流机理的深入研究，改进产汇流过程、动态更新下垫面、参数高效率定等，实现高强度人类活动影响的流域水文预报，从而大大降低降水进入模型后的预报误差；最后，实现陆气耦合集合预报，从而在水文预报末端进一步对预报误差进行了控制。
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