DB15 T 2005-2020 干湿指数气候类型等级.pdf

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1、ICS 07.060 A 47 DB15 内 蒙 古 自 治 区 地 方 标 准 DB15/T 2005 2020 干湿指数气候类型等级 Grade of dry-wet index climate type 2020-09-23 发布 2020-10-23 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 2005 2020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 干湿指数气候类型划分指标及计算方法 . 1 5 干湿指数气候类型等级划分 . 2 附录 A（规范性附录） 潜在蒸散量的计算方法 . 3 DB15/T 2005 20

2、20 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由内蒙古自治区气象局提出并归口。 本标准起草单位：内蒙古自治区气候中心、内蒙古自治区生态与农业气象中心、内蒙古凉城县 气象局。 本标准主要起草人：安莉娟、代海燕、陈海英、张存厚、 张宇。 DB15/T 2005 2020 1 干湿指数气候类型等级 1 范围 本标准规定了干湿指数气候类型的等级、分区指标名称、指标的计算方法和分区的界限值。 本标准适用于内蒙古气候分区、农牧业气象及生态气象监测等工作。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 潜在蒸散量 reference evapotranspirat

3、ion 在下垫面足够湿润条件下，水分保持充分供应的蒸散量，又称为可能蒸散量。 注： 单位以毫米（ mm）表示。 2.2 干湿指数 dry-wet index 降水量与 潜在 蒸散量 的比值。 3 干湿指数气候类型划分指标及计算方法 3.1 划分指标 采用近 30年或以上平均的年降水量与年潜在蒸散量之比作为干湿指数气候类型分区指标。将干 湿指数气候类型分为湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区和极干旱区。 3.2 计算方法 干湿指数计算公式 (1)： ETpW . (1) 式中： W 干湿指数（无量纲）； p 近 30年或以上平均年降水量，单位 为 毫米（ mm）； ET 近 30年或以上平均年潜在

4、蒸散量， 单位 为 毫米（ mm）。 采用 FAO Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量。 FAO Penman-Monteith公式见附录 A。年潜在蒸 散量用月潜在蒸散量来求得。 DB15/T 2005 2020 2 4 干湿指数气候类型等级划分 干湿指数气候类型等级分为 5个等级，具体划分标准见表 1。 表 1 干湿指数气候类型等级 等级 分区 干湿指数 1 湿润区 W 0.65 2 半湿润区 0.5 W 0.65 3 半干旱区 0.2 W 0.5 4 干旱区 0.05 W 0.2 5 极干旱区 W 0.05 DB15/T 2005 2020 3 A A 附 录 A （规范性

5、附录） 潜在蒸散量的计算方法 A.1 潜在蒸散量 FAO Penman-Monteith方法 是联合国粮农组织（ FAO） 1998年推荐使用的具有相对较小误差的计 算 可能蒸散量 的方法。 可能蒸散量 为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率。假设作物高度为 0.12 m，固定的作物叶面阻力为 70 m/s，反射率为 0.23，非常类似于表面开阔 、高度一致、生长旺盛、完 全遮盖地面而不缺水的绿色草地的蒸发蒸腾 速率。 FAO Penman Monteith公式计算 潜在蒸散量公式： )34.01( )()273(900)(408.0 2 210 U eeUTGRET asn . (A.1)

6、式中： 0ET 潜在蒸散量 ，单位为 毫米（ mm）； 干湿表常数 ，单位为千帕每摄氏度（ kPa -1） ； 饱和水汽压曲线的斜率，单位为 千帕每摄氏度（ kPa -1） ； nR 冠 层表面净辐射，单位为 兆焦耳每平方米（ MJm -2）； G 土壤热通量，单位为 兆焦耳每平方米（ MJm-2）； T 平均气温，单位为 摄氏度（ ） ； 2U 地面以上 2米高处的风速，单位为 米每秒（ ms -1）； se 饱和水汽压，单位为 千帕（ kPa） ； ae 实际水汽压，单位为 千帕（ kPa）。 A.1.1 饱和水汽压 2 )()( m in0m a x0 TeTee s . (A.2) 其

7、中， 3.23727.17ex p6108.00 T Te . (A.3) 式中： se 饱和水汽压，单位为千帕（ kPa）； 0e 空气温度为 T 时的饱和水汽压，单位为千帕（ kPa）； T 空气温度，单位为摄氏度（ ）； )(max0Te 为最高气温 maxT 时的饱和水汽压，单位为 千帕（ kPa）； )(min0Te 为最低气温 minT 时的饱和水汽压，单位为千帕（ kPa）。 DB15/T 2005 2020 4 A.1.2 实际水汽压 1m a x01m in0 )(*50)(*50 TeTe RHe m ea na . (A.4) 式中： ae 实际水汽压， 单位为 千帕（

8、kPa）； )(max0Te 为最高气温 maxT 时的饱和水汽压，单位为 千帕（ kPa）； )(min0Te 为最低气温 minT 时的饱和水汽压，单位为 千帕（ kPa）； meanRH 平均相对湿度，单位为 %。 A.1.3 饱和水汽压曲线斜率 2 1 3.237 )3.237(27.17e x p6108.04098 T TT . (A.5) 式中： 饱和水汽压曲线的斜率，单位为 千帕每摄氏度（ kPa -1） ； T 平均气温，单位为摄氏度（ ）。 A.1.4 净辐射 nlnsn RRR . (A.6) 式中： nR 冠层表面净辐射，为收入的净短波辐射和支出的净长波辐射之差，单位为

9、兆焦耳每 平方米（ MJm-2）； nsR 冠层表面净短波辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； nlR 冠层表面净长波辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）。 A.1.4.1 净短波辐射 assns RNnbaR )(1( . (A.7) 式中： nsR 冠层表面净短波辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； aR 大气层外太阳辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； 冠层反射率（无量纲 ） ，规定为 0.23； sa 阴天 ( 0n ) 作物表层短波辐射与大气层外太阳辐射的比例系数； ssba 晴天 ( Nn )作物表层短波辐射与大气层外太阳辐射的比例系数； n

10、实照时数，单位为小时（ h）； N 最大 可照时数，单位为小时（ h）。 注： sa 和 sb 采用 FAO推荐的经验系数， 25.0sa ， 5.0sb 。 A.1.4.2 净长波辐射 35.035.114.034.02 4m in ,4m a x , so saKKnl RReTTR . (A.8) DB15/T 2005 2020 5 式中： nlR 冠层表面净长波辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； 斯蒂芬 -波尔兹曼常数，数值为 4.903 10-9（ MJK-4m-2）； KTmax, 最高绝对温度，单位为开尔文（ K） （ K= +273.16）； KTmin, 最低绝

11、对温度，单位为开尔文（ K） （ K= +273.16）； ae 实际水汽压， 单位为 千帕（ kPa） ； sR 太阳 辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； soR 晴空辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）。 A.1.4.2.1 晴空太阳辐射 aso RzR )10275.0( 5 . (A.9) 式中： soR 晴空辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； Z 海拔高度，单位为米（ m）； aR 大气层外太阳辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）。 A.1.4.2.1.1 大气层外太阳辐射 )si n ()c o s()c o s()si n ()si n (

12、6024 ssrsca dGR . (A.10) 其中， ) 3652co s(033.01 Jd r . (A.11) )39.1 3652si n (408.0 J . (A.12) )tan ()tan (arcco s s . (A.13) 式中： aR 大气层外太阳辐射，单位为兆焦耳每平方米（ MJm -2）； scG 太阳常数，取值 0.082兆焦耳每平方米每分钟（ MJm -2min-1）； rd 日 地平均距离； s 日没时的太阳时角，单位为弧度（ rad）； 纬度，单位为弧度（ rad）； 太阳磁偏角，单位为弧度（ rad）； J 年中的日号， 1月 1日为 1， 12月 3

13、1日为 365（润年为 366）。 A.1.5 土壤热通量 )(14.0 1 ii TTG . (A.14) 式中： G 土壤热通量，单位为 兆焦耳每平方米（ MJm-2）； iT 第 i月的平均气温，单位为摄氏度（）； 1iT 上一个月的平均气温，单位为摄氏度（）。 DB15/T 2005 2020 6 A.1.6 干湿表常数 pcp . (A.15) 式中： 干湿表常数 ，单位为千帕每摄氏度（ kPa -1）； 蒸发潜热，数值为 2.45，单位为兆焦耳每千克（ MJkg-1）； p 气压，单位为千帕（ kPa）； 水与空气的分子量之比，约 0.622； pc 定压比热，数值为 1.013

14、10 -3，单位为兆焦耳每千克每摄氏度（ MJkg-1 -1）。 A.1.7 大气压 26.5 293 0065.02933.101 zp . (A.16) 式中： p 气压，单位为千帕（ kPa）； Z 海拔高度，单位为米（ m）。 A.1.8 2米高处风速 )42.5108.67l n ( 87.4102 UU . (A.17) 式中： 2U 地面以上 2米高处的风速，单位为 米每秒（ ms -1）； 10U 地面以上 10米高处的风速，单位为 米每秒（ ms -1）。 DB15/T 2005 2020 7 参 考 文 献 1 GB/T 35225 2017 地面气象观测规范 气压 2 G

15、B/T 35226 2017 地面气象观测规范 空气温度和湿度观测 3 GB/T 35231 2017 地面气象观测规范 辐射 4 GB/T 35232 2017 地面气象观测规范 日照 5 GB/T 35227 2017 地面气象观测规范 风向和风速 6 GB/T 20481 2006 气象干旱等级 7 中国人民共和国林业部防治荒漠化办公室 .联合国关于在发生严重干旱和 /或沙漠化的国家特别 是在非洲防治沙漠化的公约 M. 北京 :中国林业出版社 ,1994 8 毛飞 ,孙涵 ,杨红龙 .干湿气候区划研究进展 J. 地理科学进展 ,2011,30(1)： 17-26 9 慈龙骏 ,吴波 .中

16、国荒漠化气候类型划分与潜在发生范围 的确定 J. 中国沙漠 ,1997,17(2)： 107-111 10 周晓东 ,朱启疆 ,孙中平 ,等 .中国荒漠气候类型划分方法的初步探讨 J. 自然灾害学 报 ,2002,11(2)： 125-131 11 吴绍洪 ,尹云鹤 ,郑度 ,等 .近 30年中国大陆地表干湿状况研究 J. 中国科学 D辑 ,2005,35(3)： 276-283 12 毛飞 ,张光智 ,徐祥德 .参考作物蒸散量的多种计算方法及其结果的比较 J 应用气象学 报 ,2000， 11(Z1)： 128-136 13 张存厚 ,王明玖 ,李兴华 ,等 .近 30年内蒙古地区气候干湿状况时空分布特征 J. 干旱区资源与 环境 ,2011,25(8)： 70-75 14 安莉娟 .1971-2010年内蒙古干湿变化特征及对水资源影响 J. 冰川冻土 ,2016,38(3)： 732-7 40 15 代海燕 ,杨丽萍 ,武艳娟 ,等 .两种干湿气候类型评价方法在内蒙古地区应用比较 J. 干旱区地 理 ,2015,38(06)： 1095-1102 16 代海燕 ,李丹 ,娜日苏 ,等 .内蒙古干湿环境演变与地区生态建设优势气候背景分析 J. 干旱区 地理 ,2019,42(04)： 745-752