不同干旱等級轉(zhuǎn)換閾值對應(yīng)累積干旱特征聯(lián)合概率百分位數(shù)確定方法、重特大干旱動態(tài)診斷方法應(yīng)用案例

附錄A（規(guī)范性）干旱過程動態(tài)診斷示意圖圖A.1干旱過程動態(tài)診斷示意圖本文件中重特大干旱動態(tài)診斷過程是指對某場干旱事件的發(fā)生過程進行等級動態(tài)診斷，即在選擇不同時間尺度下，診斷不同時刻的干旱等級，從而實現(xiàn)動態(tài)診斷。例如，圖中紅色陰影部分整體是一個特大干旱事件，對其過程進行診斷發(fā)現(xiàn)，在干旱開始時，等級為輕度干旱，t1時間段后的時刻干旱等級已經(jīng)達到中度，并且向重度進行轉(zhuǎn)變，t2時間段后的時刻干旱等級達到重度，并持續(xù)發(fā)展成為t3時間段后對應(yīng)時刻的特大干旱等級。

附錄B（規(guī)范性）不同干旱等級轉(zhuǎn)換閾值對應(yīng)累積干旱特征聯(lián)合概率百分位數(shù)確定方法重特大干旱動態(tài)診斷過程中，何種條件下等級發(fā)生轉(zhuǎn)變？基于GB/T20481-2017氣象干旱等級中的標(biāo)準化降水指數(shù)（Standardizedprecipitationindex,SPI）所服從的標(biāo)準正態(tài)分布函數(shù)以及不同干旱等級對應(yīng)的累積概率大小確定累積干旱特征聯(lián)合概率在干旱事件發(fā)展過程中不同干旱等級發(fā)生轉(zhuǎn)變時的百分位數(shù)。具體確定方法如下：首先，基于SPI干旱指數(shù)，干旱、偏濕和正常事件為總體的概率為100%，根據(jù)GB/T20481-2017氣象干旱等級中SPI在不同干旱等級中對應(yīng)的指數(shù)大小，結(jié)合其服從的標(biāo)準正態(tài)分布函數(shù)，計算獲得輕度干旱的累積概率約為15%，中度干旱的累積概率約為9.2%，重度干旱的累積概率約為4.4%，特大干旱的累積概率約為2.3%（圖B.1）。其次，以干旱事件為總體，輕度干旱占比約為48.5%（15.0%/30.9%），中度干旱比例約為29.8%，重度干旱比例約為14.2%，特大干旱比例約為7.5%。最后，考慮干旱聯(lián)合特征概率越小干旱等級越中，因此將累積干旱特征聯(lián)合概率正序排列，分別以7.5%、7.5%+14.2%=21.7%、7.5%+14.2%+29.8%=51.5%作為百分位數(shù)確定不同干旱等級之間的轉(zhuǎn)換閾值，即對應(yīng)的P值（表B.1）。圖B.1不同干旱等級累積概率示意圖表B.1累積干旱特征聯(lián)合概率對應(yīng)不同干旱等級百分位數(shù)及轉(zhuǎn)換閾值干旱等級SPI累積概率不同干旱等級占干旱（30.9%）的比例累積干旱特征聯(lián)合概率對應(yīng)不同干旱等級的百分位數(shù)和轉(zhuǎn)換閾值輕度干旱15.0%48.5%P＞P51.5%中度干旱9.2%29.8%P21.7%<P≤P51.5%重度干旱4.4%14.2%P7.5%<P≤P21.7%特大干旱2.3%7.5%P≤P7.5%

附錄C（規(guī)范性）重特大干旱動態(tài)診斷方法應(yīng)用案例以2012-2013年云南省滇中地區(qū)發(fā)生的干旱事件開展重特大干旱動態(tài)診斷方法的應(yīng)用。C.1氣象重特大干旱動態(tài)診斷C.1.1氣象干旱特征動態(tài)識別依據(jù)GB/T20481-2017氣象干旱等級中的標(biāo)準化降水指數(shù)（SPI）表征氣象干旱，計算滇中地區(qū)范圍內(nèi)所有站點在1961-2022年逐月SPI干旱指數(shù)序列?；谠颇鲜〉嶂械貐^(qū)所有站點的SPI指數(shù)序列，計算區(qū)域干旱強度指數(shù)，當(dāng)區(qū)域干旱強度指數(shù)小于等于-0.5時，開始逐月統(tǒng)計氣象干旱持續(xù)時間以及干旱強度序列，見表C.1（篇幅限制，僅展示2012-2013年前后范圍內(nèi)的動態(tài)識別結(jié)果）?？梢钥闯龅嶂械貐^(qū)2012-2013年的氣象干旱從2012年10月開始，一直持續(xù)到2013年11月結(jié)束。表C.1滇中地區(qū)氣象干旱特征動態(tài)識別結(jié)果年月干旱持續(xù)時間干旱強度年月干旱持續(xù)時間干旱強度2006242.8120111157.402006354.2820111268.372006465.232012179.012006810.652012289.882006921.4420123910.9220061032.05201241012.2720071210.72201251113.112008121.2220121011.272009211.2520121122.552009322.3320121234.352009433.072013145.802009910.992013257.5520091022.492013369.2420091134.2020134710.5320091245.7820135811.112010157.3720136911.712010269.47201371012.5320103711.31201381113.5120104812.01201391214.402010710.502013101315.022010821.292013111416.002010932.162014310.7320101042.802014421.712011711.182014533.242011823.192014643.932011934.9920141010.5920111046.6120141121.2520141232.30C.1.2氣象累積干旱特征聯(lián)合概率計算分別選取氣象干旱持續(xù)時間和干旱強度序列對應(yīng)的最優(yōu)一維分布函數(shù)，以及二者組合為二維變量對應(yīng)的最優(yōu)Copula函數(shù)，將氣象干旱持續(xù)時間和干旱強度序列代入分布函數(shù)，計算獲得氣象累積干旱特征聯(lián)合概率序列。C.1.3氣象重特大干旱動態(tài)診斷基于氣象累積干旱特征聯(lián)合概率序列，按照6.2轉(zhuǎn)換閾值確定方法中表3的分位數(shù)值，確定滇中地區(qū)氣象干旱發(fā)展過程中，不同等級間轉(zhuǎn)換閾值：MP51.5%=0.433，MP21.7%=0.081，MP7.5%=0.029。表C.2滇中地區(qū)氣象干旱不同發(fā)展階段等級（MD）診斷表等級（MD）1（輕度干旱）2（中度干旱）3（重度干旱）4（特大干旱）MPMP>0.4330.081<MP≤0.4330.029<MP≤0.081MP≤0.029通過表C.1中2012年10月至2013年11月的氣象干旱特征逐月動態(tài)識別結(jié)果，以及表C.2，對滇中地區(qū)氣象干旱是否達到重特大干旱級別進行逐月動態(tài)診斷。如圖C.1所示，2012年10月滇中氣象干旱為輕旱（MD=1），2012年12月氣象干旱轉(zhuǎn)為中旱（MD=2），2013年3月轉(zhuǎn)為重旱（MD=3），2013年6月轉(zhuǎn)為特旱（MD=4），并一直持續(xù)至2013年11月氣象特大干旱結(jié)束。圖C.1滇中地區(qū)氣象重特大干旱動態(tài)診斷結(jié)果C.2農(nóng)業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷C.2.1農(nóng)業(yè)干旱特征動態(tài)識別選取土壤濕度，計算農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)（標(biāo)準化土壤濕度指數(shù)，Standardizedsoilmoistureindex,SSI），計算滇中地區(qū)范圍內(nèi)所有站點在1961-2022年逐月SSI干旱指數(shù)序列。基于云南省滇中地區(qū)所有站點的SSI指數(shù)序列，計算區(qū)域干旱強度指數(shù)，當(dāng)區(qū)域干旱強度指數(shù)小于等于-0.5時，開始逐月統(tǒng)計農(nóng)業(yè)干旱持續(xù)時間以及干旱強度序列，見表C.3（篇幅限制，僅展示2012-2013年前后范圍內(nèi)的動態(tài)識別結(jié)果）?？梢钥闯龅嶂械貐^(qū)2012-2013年的農(nóng)業(yè)干旱從2012年10月開始，一直持續(xù)到2013年11月結(jié)束。表C.3滇中地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱特征動態(tài)識別結(jié)果年月干旱持續(xù)時間干旱強度年月干旱持續(xù)時間干旱強度2006210.682012169.762006321.6420122710.592006432.8520123811.622006543.6320124912.982006910.96201251014.1920061021.63201261114.9820061132.1820121011.3420061242.7620121123.582007153.2920121236.2720071210.642013148.522008121.5620132510.552009410.5220133612.192009910.7320134713.6220091022.7120135814.2620091135.1920136914.7920091247.36201371015.212010159.61201381116.1520102611.76201391216.9020103713.822013101317.9520104815.052013111419.2720105915.692014410.9762010910.902014522.202011812.112014633.382011925.252014744.0120111037.5620141011.0620111148.5820141121.7920111259.1820141232.44C.2.2農(nóng)業(yè)累積干旱特征聯(lián)合概率計算分別選取農(nóng)業(yè)干旱持續(xù)時間和干旱強度序列對應(yīng)的最優(yōu)一維分布函數(shù)，以及二者組合為二維變量對應(yīng)的最優(yōu)Copula函數(shù)，將農(nóng)業(yè)干旱持續(xù)時間和干旱強度序列代入分布函數(shù)，計算獲得農(nóng)業(yè)累積干旱特征聯(lián)合概率序列。C.2.3農(nóng)業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷基于農(nóng)業(yè)累積干旱特征聯(lián)合概率序列，按照6.2轉(zhuǎn)換閾值確定方法中表3的分位數(shù)值，確定滇中地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱發(fā)展過程中，不同等級間轉(zhuǎn)換閾值：AP51.5%=0.457，AP21.7%=0.079，AP7.5%=0.030。表C.4滇中地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱不同發(fā)展階段等級（AD）診斷表等級（AD）1（輕度干旱）2（中度干旱）3（重度干旱）4（特大干旱）APAP>0.4570.079<AP≤0.4570.030<AP≤0.079AP≤0.030通過表C.3中2012年10月至2013年11月的農(nóng)業(yè)干旱特征逐月動態(tài)識別結(jié)果，以及表C.4，對滇中地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱是否達到重特大干旱級別進行逐月動態(tài)診斷。如圖C.2所示，2012年10月滇中農(nóng)業(yè)干旱為輕旱（AD=1），2012年12月氣象干旱轉(zhuǎn)為中旱（AD=2），2013年3月轉(zhuǎn)為重旱（AD=3），2013年7月轉(zhuǎn)為特旱（AD=4），并一直持續(xù)至2013年11月農(nóng)業(yè)特大干旱結(jié)束。圖C.2滇中地區(qū)農(nóng)業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷結(jié)果C.3因旱飲水重特大困難等級動態(tài)診斷C.3.1因旱飲水困難人口統(tǒng)計云南省滇中地區(qū)主要包括昆明、曲靖、楚雄、玉溪四個地市，分別統(tǒng)計四個地市在2012年10月至2013年11月的因旱飲水困難人口（萬人），四個地市在2012年人口總數(shù)（約為1708萬人），計算滇中地區(qū)因旱飲水困難人口占當(dāng)?shù)乜側(cè)丝诒壤?。C.3.2因旱飲水重特大困難等級診斷根據(jù)滇中地區(qū)因旱飲水困難人口占當(dāng)?shù)乜側(cè)丝诒壤?，進行因旱飲水困難情況的動態(tài)診斷（見表C.5）。表C.5滇中地區(qū)因旱飲水困難等級（WD）診斷表12-1012-1112-1213-113-213-313-413-513-613-713-813-913-1013-11因旱飲水困難人口/萬人6.59-76.260.6141.4754.3390.8990.9435.635.24-4.31--比例/%0.4-4.50.12.43.25.35.32.10.3-0.3--WD診斷結(jié)果------WD=1輕度困難WD=1輕度困難------注：表中第一行12-10表示2012年12月，以此類推。C.4干旱綜合影響程度動態(tài)診斷計算2012年10月至2013年11月，滇中地區(qū)干旱綜合影響指數(shù)，并根據(jù)10.2表6進行干旱綜合影響程度動態(tài)診斷，診斷結(jié)果見表C.6。表C.6滇中地區(qū)干旱綜合影響等級（DDI）動態(tài)診斷結(jié)果12-1012-1112-1213-113-213-3