适应性观测(或者目标观测)是提高数值天气预报准确率的一条重要新途径，目前发展的适应性观测策略主要是对于某一固定未来时刻，确定最需要增加观测的关键区域位置，从而在此区域内增加观测以期目标区域预报效果的改进。简言之为“对固定时间，确定观测的最优空间分布”，相应目前发展的适应性观测策略实际上是一种确定空间策略。根据大气可预报性理论，其系统初始误差增长具有流变依赖特性，所以对于适应性观测同样存在一种“对于固定空间区域，存在一个需要确定的时间段增加其观测，从而改进其区域的预报”，相应本文提出一种新的适应性观测策略：时间策略问题。进一步，本文提出同时考虑时间和空间的适应性观测时空策略。在适应性观测时间策略、空间策略、时空策略的基础上，本文发展了扩展适应性观测空间策略和扩展适应性观测时空策略，其选择一条适应性观测的路径，即位于不同时空的多个适应性观测。 本文根据预报的不确定性，提出了三类不同的适应性观测策略：(1)以MAXI为基础的各种策略基于预报方差的大小；(2)以GRAT策略为基础的各种策略基于预报方差的增长速率；(3)以INCR策略为基础的各种策略考虑增加观测的时刻和位置对背景场的改进程度。以MAXI和GRAT 为基础的适应性观测策略着眼于预报的不确定性，以INCR策略为基础的适应性观测策略侧重于观测的敏感性。 本文首先利用Lorenz63模型对三种适应性观测时间策略进行了检验。平均而言，三种不同时间策略所选择的适应性观测较增加时间固定的常规观测得到更显著的预报改进。比较三种不同的时间策略可得，MAXI和INCR明显地优于GRAT，MAXI对预报方差的改进优于INCR，但INCR对预报误差的改进优于MAXI。各适应性观测对预报方差的改进要较预报误差的改进更显著。适应性观测存在一个有效时间，超过此时间后适应性观测对预报改进不大。在实施适应性观测前增加常规观测，适应性观测能保持其对预报改进效果，但实施适应性观测后，增加常规观测将会抵消适应性观测对预报的改进效果，特别是在常规观测密度较大情况下。当预报采用适应性观测时，常规观测误差的减小对预报的改进作用要大于适应性观测误差减小的作用，同时常规、适应性观测的误差方差的变化对预报方差的影响要大于其对预报误差的影响。当常规观测密度较大时，常规、适应性观测误差方差的减小仅获得微弱的预报改进。包含未来常规观测信息的修正集合预报在其有效时间内可较一般集合预报能提供给适应性观测时间策略更有效的背景场。 其次，本文利用Lorenz96模型检验了适应性观测时空策略和扩展适应性观测空间策略、时空策略。各种适应性观测策略选择的适应性观测位置均位于缺少常规观测的海洋站点上．以MAXI为基础的时空策略和扩展时空策略均较以MAXI为基础的空间策略和扩展空间策略获得更多的预报改进的站点数目和更好的预报改进效果，但以GRAT、INCR为基础的时空策略和扩展时空策略仅较以GRAT、INCR 为基础的空间策略和扩展空间策略获得更多的预报改进的站点数目，但不一定能获得更好的预报改进效果。在各种适应性观测策略中，没有一种适应性观测策略占有绝对优势。运用扩展适应性观测策略时，随着适应性观测数目的增多和适应性观测覆盖范围的增广，适应性观测得到的预报改进的站点数目增多，预报方差改进的程度增加，且对海洋站点方差和对海洋及陆地所有站点的平均预报改进也增加。 因为选择的适应性观测位置均位于海洋上，所以适应性观测对海洋站点的预报改进大于其对陆地站点的预报改进．随着适应性观测数目的增加，适应性观测对海洋站点和陆地站点的预报改进均提高，但对海洋站点预报改进的提高大于对陆地站点预报改进的提高。比较适应性观测和常规观测可得：一个适应性观测对海洋站点的平均预报改进相似于二十个常规观测得到的结果，五个适应性观测对陆地站点的平均预报改进相似于二十个常规观测对海洋站点的平均预报改进。因此，五个适应性观测对所有站点的平均预报改进即可相近于二十个常规观测得到的平均改进结果，这证明了适应性观测的有效性。常规观测时间密度增加不一定使得适应性观测对海洋站点的预报改进增大．在适应性观测时间后增加常规观测，可提高适应性观测对海洋站点的平均预报改进，但当常规观测密度增加时，其对适应性观测改进海洋站点平均预报的增进效果减弱。在适应性观测时间前增加常规观测，不一定使得适应性观测对海洋站点的平均预报改进增加，但当适应性观测数目增多时，在适应性观测时间前增加常规观测有助于适应性观测改进海洋站点平均预报的概率增加。