北京721特大暴雨虽然已有国家气象中心和北京市气象局做出了预报并及时发布了橙色预警,但包括国家气象中心模式在内的许多全球和区域模式对这次暴雨都只预报了锋面降水,而实际上在冷锋过境北京前,北京西南部主要是暖区降水为主。由于这些模式对这次暴雨产生机制预报错误,导致降水预报的落区和时间上与观测有误。我们采用集合卡尔曼滤波同化技术,在预报前通过三次同化,调整各集合成员的初始场,如图1所示,即确保了成员的分散度,也有效地改进了预报初值。通过对比分析较好成员与较差成员的预报,我们发现,所有成员都基本能预报出锋面移动的正确位置,但是较差的成员由于不能正确预报出暖区切变线的位置、水汽输送的路径(如图2所示)和高低空耦合关系,从而使得这些成员预报失败。而较好的成员则能抓住这次暴雨暖区降水和锋面降水的机制,从而做出了正确预报,如图3所示。较好成员在锋面过境北京前,已对北京西南部地区暖区降水的位置和强度做出了正确预报,之后随着锋面的东南向移动,较好成员对锋面降水再次做出了正确预报,尤其是对北京西南地区强度预报已达到250mm以上,接近实况。