DB52 T 1515-2020 气候年景评估技术规范.pdf

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1、ICS 07.060 CCSA47 DB52 贵州省地方标 准 DB52/T 15152020 气候年景评估技术规范 Assessment method for annual climatic status over Guizhou 2020-11-13发布 2021-03-01实施 贵州省市场监督管理局 发布 DB52/T 15152020 I 目次 前言 .II 引言 .III 1范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 气候年景评估方法 .2 附录 A（规范性） 标准差及百分位计算方法 .3 附录 B（规范性） 气象要素年景及等级计算方法 .4 附录 C（规范性）

2、气象灾害年景及等级计算方法 .6 附录 D（规范性） 年景指数异常等级与百分位对应表 . 9 DB52/T 15152020 II 前言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。 本文件由贵州省气象局提出。 本文件由贵州省气象标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：贵州省气候中心、贵州省生态气象和卫星遥感中心、贵州省大气探测技术与保障 中心。 本文件主要起草人：帅士章、段莹、张东海、龙俐、李忠燕、白慧、廖留峰、王强。 DB52/T 15152020 III 引言 贵州气象部门多年来参与制定了气象灾害应急响应、气象灾害评估、气候评价、

3、气候可行性论证、 气候资源开发、气象服务等多项地方标准，并制定了气象灾害监测评估业务规范，气候评估及气象灾害 监测评估指标体系逐步完善，但适用于贵州省的气候年景评估技术规范和定量化指标尚在探索。 由中国气象局提出的GB/T 33670-2017气候年景评估方法仅对气温、降水年景进行评估，未涉 及对农业生产影响较大的日照及对社会经济影响重大、公众普遍关注的多种气象灾害的年景评估。通过 实际计算对比，国标气候年景评估方法在许多灾害较重年份并不能反应我省实际年景情况，不能满 足服务需求。 因此，基于贵州省气候特征，对各气象要素及气象灾害综合评估，制定气候年景定量评价指标，可 更好为各级政府决策及相关

4、部门提供技术支撑，助力贵州生态文明建设。 DB52/T 15152020 1 气候年景评估技术规范 1范围 本文件规定了气候年景相关术语和定义及气候年景评估方法。 本文件适用于气候年景评估。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 气候标准期 climatological standard period 用于计算气候状态的最近三个连续整年代。如19812010年为20112020年所使用的气候标准期。 3.2 气候平均值 climatic normal 气候标准期气象要素的平均值。 3.3 气候年景 annual climatic

5、status 综合反映某年内主要气象要素的异常程度及气象灾害的轻重程度。异常程度越大、灾害越重，气候 年景越差。 3.4 气候年景等级 grade of annual climate assessment 气候年景的级别划分。本文件引用GB/T 33670规定，将气候年景划分为好、较好、一般、较差、 差五个等级。 3.5 气象要素年景 annual meteorological elements status 综合反映某年主要气象要素偏离气候平均值的异常程度，包括气温、降水、日照。异常程度越大， 气象要素年景越差。 DB52/T 15152020 2 3.6 气象灾害年景 annual met

6、e orological disaster status 综合反映某年四种气象灾害的轻重程度，包括干旱、暴雨、凝冻、秋绵雨。气象灾害越严重，气象 灾害年景越差。 4 气候年景评估方法 4.1 气候年景指数 气候年景指数包含气象要素年景及气象灾害年景，气象要素年景包括对气温、降水、日照三要素的 年景评价，气象灾害年景包含干旱、暴雨、凝冻、秋绵雨四种主要气象灾害年景的评价。将标准化（计 算方法见附录A）后的气象要素年景 emI （计算方法见附录B）及气象灾害年景 mdI （计算方法见附录C） 进行加权累加，得到气候年景指数 ICS ，具体计算见公式（1）。 dmem IBIAICS .(1) 式中

7、： BA、权重系数，其中 7.0,3.0 BA 。 注： 气候年景指数越大，表明气候异常越显著，对应的气候年景越差。 4.2 气候年景等级 对于计算得到气候标准期气候年景指数序列，采用百分位数计算法（详见附录A），分别计算10%、 30%、70%和90%对应的百分位数，以上述4个百分位数为阈值气候年景划分为五个等级，分别是好、较好、 一般、较差、差（表1）。 表 1 气候年景等级划分 气候年景等级 气候年景指数对应百分位阈值 好（1级） ICS 10P 较好（2级） 10P ICS 30P 一般（3级） 30P ICS 70P 较差（4级） 70P ICS 90P 差（5级） 90P ICS

8、DB52/T 15152020 3 AA 附录A （规范性） 标准差及百分位计算方法 A.1 标准化计算方法 Y-Y C i i .(A.1) n i iY n Y 1 1 .(A.2) 2 1 1 1 n i YYi n .(A.3) 式中： iC 第 i个样本的标准化值； iY 第 i个样本值； Y 该样本序列的平均值； n 样本长度； 该样本序列的标准差。 A.2 百分位计算方法 百分位数计算采用经验公式（A.4-A.6）。 1 1 jjj XXPQ . (A.1) 3/1int PnPj . (A.2) jPnP 3/1 .(A.3) 式中： P 百分位； PQ j P 百分位对应的百

9、分位数； X 升序排列后的某要素样本序列； n 样本长度； j X 升序排列后的样本序列的第 j 个值。 DB52/T 15152020 4 BB 附录B （规范性） 气象要素年景及等级计算方法 B.1 气温年景 气温年景指数 tI 计算见公式（B.1）。 NTTI N ji ji ji jit / 1 36 1 , , , .(B.1) 式中： jiT , 第 j 站第 i旬平均气温； jiT , 第 j 站第 i旬平均气温的气候平均值； ji, 第 j 站第 i旬平均气温的标准差； N 区域内站点数。 B.2 降水年景 降水年景指数 rI 计算见公式（B.2）。 NSPII N ji ji

10、r /30 1 36 1 , .(B.2) 式中： jiSPI ,30 第 j 站第 i旬旬末的前30天标准化降水指数，计算方法参见GB/T 20481气象干旱 等级； N 区域内站点数。 B.3 日照年景 日照年景指数 sI 计算见公式（B.3）。 NSSI N ji ji ji jis / 1 36 1 , , , .(B.3) 式中： jiS , 第 j 站第 i旬日照时数； jiS , 第 j 站第 i旬日照时数的气候平均值； ji, 第 j 站第 i旬日照时数的标准差； N 区域内站点数。 DB52/T 15152020 5 B.4 气象要素年景 将标准化后的气温年景 tI 、降水年

11、景 rI 及日照年景 sI 进行加权累加，得到气候年景指数 emI ，具体 计算见公式（B.4）。 srtme ICIBIAI .(B.4) 式中： CBA 、 权重系数，其中 2.04.04.0 CBA ， 。 B.5 气象要素年景等级 以各气象要素年景的30年序列为基础，分别计算10%、30%、70%和90%对应的百分位数，以此4个百 分位数作为阈值划分为好、较好、一般、较差、差5个等级，从而确定当年的气温年景等级 tG 、降水年 景等级 rG 、日照年景等级 sG 及气象要素年景等级 meG ，异常等级及百分位对应百分位见表D.1。 DB52/T 15152020 6 CC 附录C （规

12、范性） 气象灾害年景及等级计算方法 C.1 干旱年景 干旱年景指标的建立是基于GB/T 20481气象干旱等级中的综合气象干旱指数（MCI），包含下 面2个步骤。 C.1.1 单站月干旱异常值的确定 首先根据日MCI值， 参照不同MCI值范围所对应的异常值， 确定单站日干旱异常值 ddrI ， 具体见表D.2。 以月为单位，累加当月逐日干旱异常值，得到月干旱异常值 drmI ，具体计算见公式（C.1）。以气候标 准期的该月的月干旱异常值的30年序列为基础，分别计算10%、30%、70%和90%对应的百分位数，以此4 个百分位数作为阈值划分出5个等级，从而确定当月干旱异常等级 mdrG ，异常等

13、级及对应百分位见表 D.3。 D i N j jiddrmdr II 11 , .(C.1) 式中： jiddrI , 第 i天第 j 站的日干旱异常值； D 某月天数； N 区域内站点数。 C.1.2 干旱年景及等级的确定 加权累加当年逐月干旱异常值与当月干旱异常等级的乘积， 权重系数分别为当月区域平均雨量占年 平均雨量的比率，得到年干旱异常值，对其进行正态化处理后得到干旱年景指标 drI ，具体计算见公式 （C.2）。以气候标准期的干旱年景序列为基础，分别计算10%、30%、70%和90%对应的百分位数，以此4 个百分位数作为阈值划分出5个等级，从而确定当年的干旱年景等级 drG ，异常等

14、级及百分位对应百分 位见表D.1。 12 1 , m mmmdrmmdrdr RGII .(C.2) 式中： mdrmI , 某月干旱异常值； mmdrG , 某月干旱异常等级； mR 某月区域月平均雨量占区域年平均雨量的比率。 C.2 暴雨年景 暴雨年景及等级的确定以日降水量为基础数据，日降水量50毫米为暴雨日。 注： 日降水量指前一日20时（北京时，下同）至当日20时（或当日08时至次日08时）之间降水量的和。 DB52/T 15152020 7 C.2.1 单站暴雨异常值 单站暴雨异常值 iR 计算见公式（C.3）。 85/5.070/3/ , iMiAii RRNR .(C.3) ii

15、SiA NRR / , .(C.4) 式中： iN 当年总暴雨日数； iAR , 当年平均暴雨量； iMR , 当年各暴雨日中的最大暴雨量； iSR , 总暴雨量。 C.2.2 暴雨年景的计算及等级确定 累加当年区域内所有国家气象观测站年暴雨异常值，即得到区域年度暴雨异常值，作为暴雨年景 rsI 。基于气候标准期暴雨年景值的30年序列，分别计算10%、30%、70%、90%对应的百分位数，以此4 个百分位数作为阈值划分出5个等级，从而确定各年的暴雨年景等级 rsG ，异常等级及百分位对应百分 位见表D.1。 C.3 凝冻年景 C.3.1 单站凝冻过程 在上年12月1日-当年2月28日期间内，气

16、象观测出现凝冻，且持续时间达3天或以上的时段（其中第 4天起，允许间隔一天无凝冻），定为一次凝冻过程。出现凝冻的第一日，定义为凝冻开始日；凝冻现 象消失持续两日，则凝冻消失的第一日定义为凝冻结束日。 C.3.2 凝冻年景确定 C.3.2.1 单站年凝冻异常值 iD 计算见公式（C.5）。 18/10/9/ iiii HTND .(C.5) 式中： iN 当年最长一次凝冻过程的持续天数； iT 上年12月1日-当年2月28日期间内，任意滑动15天的平均气温距平最低值； iH 当年各次凝冻过程的累计日数。 C.3.2.2 凝冻年景的计算及等级确定。累加当年区域内所有国家气象观测站年凝冻异常值，即得

17、到区 域年度凝冻异常值，作为凝冻年景 fzI 。基于气候标准期凝冻年景值的30年序列，分别计算10%、30%、7 0%、 90%对应的百分位数， 以此4个百分位数作为阈值划分出5个等级，从而确定各年的凝冻年景等级 fzG ， 异常等级及百分位对应百分位见表D.1。 C.4 秋绵雨年景 C.4.1 单站秋绵雨过程 DB52/T 15152020 8 在每年9月1日11月30日期间内，凡出现日降水量0.1mm、持续时间达5天或以上的时段（其中从 第6天起，允许有间隔1天无降水量），定为秋绵雨过程。 C.4.2 秋绵雨年景确定 C.4.2.1 单站年度秋绵雨异常值 i F 计算见公式（C.6） 。

18、24/30/13/ iiii HRNF .(C.6) 式中： iN 当年最长一次秋绵雨过程的持续天数； iR 9-11月的逐日降水量1.0 mm的累计日数； iH 当年各次秋绵雨过程的累计日数。 C.4.2.2 秋绵雨年景的计算及等级确定。累加当年区域内所有国家气象观测站年秋绵雨异常值，即得 到区域年度秋绵雨异常值，作为秋绵雨年景 rIf 。基于气候标准期秋绵雨年景值的30年序列，分别计算1 0%、30%、70%、90%对应的百分位数，以此4个百分位数作为阈值划分出5个等级，从而确定各年的秋绵 雨年景等级 frG ，异常等级及百分位对应百分位见表D.1。 C.5 气象灾害年景 C.5.1 气象

19、灾害年景计算 气象灾害年景 dmI 综合考虑某年的干旱年景 drI 、暴雨年景 rsI 、凝冻年景 fzI 及秋绵雨年景 frI ，将标 准化后的各年景进行加权累加，得到气象灾害年景指数 dmI 。具体计算见公式（C.7）。 frfzrsdrmd IDICIBIAI .(C.7) 式中： DCBA 、 权重系数，其中 15.015.03.04.0 DCBA ， 。 C.5.2 气象灾害年景等级 以气候标准期气象灾害年景的30年序列为基础， 分别计算 10%、 30%、 70%和 90%对应的百分位数， 以此4个百分位数作为阈值划分为轻、较轻、中、较重、重5个等级，从而确定当年的气象灾害年景等级

20、 mdG ，异常等级及百分位对应百分位见表D.1。 DB52/T 15152020 9 DD 附录D （规范性） 年景指数异常等级与百分位对应表 D.1 气候年景（包括气象要素、气象灾害）异常等级与不同百分位的对应表 表 D.1 不同百分位（P）与气候年景异常等级对应表 异常等级 1 2 3 4 5 百分位 P10% 10%P30% 30%P70% 70%P90% P90% D.2 日气象干旱综合指数（MCI）与干旱类型、等级及异常值对应表 表 D.2 不同 MCI 值对应的干旱类型、等级及异常值 干旱类型 无旱 轻旱 中旱 重旱 特旱 异常等级 1 2 3 4 5 MCI -0.5MCI -1.0MCI-0.5 -1.5MCI-1.0 -2.0MCI-1.5 MCI-2.0 异常值 0.0 0.1 0.2 0.4 0.8 D.3 月干旱异常值及其异常等级与不同百分位的对应表 表 D.3 不同百分位（P）与月干旱异常值及等级对应表 异常等级 1 2 3 4 5 百分位 P10% 10%P30% 30%P70% 70%P90% P90% 异常值 0.0 0.1 0.2 0.4 0.8 _ DB52/T 1515-2020