DB43T 1717-2019 湖南異常氣候事件判別方法

ICS07.060A47DB43湖南省地方標準DB43/T17172019異常氣候事件判別方法DeterminationMethodofAbnormalclimateEvents2019-12-31發(fā)布2020-03-01實施湖南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB43/T17172019前言 II2術(shù)語和定義…13監(jiān)測指標……24判別方法和標準2附錄A(規(guī)范性附錄)滑動平均氣溫及其氣候平均值計算方法 附錄B(資料性附錄)標準化降水指數(shù)計算方法 附錄C(資料性附錄)核密度估計計算方法 DB43/T17172019本標準按照GB/T1.12009給出的規(guī)則起草。本標準由湖南省氣象局提出。本標準由湖南省氣象標準化技術(shù)委員會歸口。本標準起草單位:湖南省氣候中心、湖南省氣象科學研究所。本標準主要起草人員:廖玉芳、張劍明、杜東升、曾宇星、張建軍、黃超。DB43/T17172019異常氣候事件判別方法本標準規(guī)定了異常氣候事件監(jiān)測指標、判別方法和標準。本標準適用于異常氣候事件監(jiān)測評估及影響調(diào)查2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。氣候cliMate氣候是大氣物理現(xiàn)象在長時期內(nèi)(月、季、年、數(shù)年、數(shù)十年和數(shù)百年等)的平均或統(tǒng)計狀況(概率分布和極端值)。2.2異常事件AbnormaEVEnt發(fā)生概率較低的事件。2.3空氣溫度AirtempErature地面氣象觀測中測定百葉箱等防輻射裝置內(nèi)距地面1.50米高度的空氣溫度,表示空氣冷熱程度的物理量,簡稱氣溫。單位為攝氏度(℃)。[GB/T352262017,術(shù)語和定義3.1]2.4平均氣溫TempEraturEaverage某一時段或空間范圍氣溫的平均值。單位為攝氏度(℃)。[GB/T355622017,術(shù)語和定義2.3]2.5降水量precipitation某一時段內(nèi),從天空降落到地面上的液態(tài)(降雨)或固態(tài)(降雪)(經(jīng)融化后)降水,未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失,而在水平面上積聚的水層深度。單位為毫米(mm)。[GB/T285922012,術(shù)語和定義2.1]氣候平均值CIimatEnorma氣象要素30年或其以上的平均值。本標準取1981-2010年的平均值。[QX/T1522012,術(shù)語和定義2.5]2.7標準化降水指數(shù)standardizedpreciptationindex假設(shè)某時間段降水量服從r概率分布,對其經(jīng)過正態(tài)標準化處理得到的指數(shù)。其具體計算原理和方法見附錄B。1DB43/T17172019[GB/T204812017,術(shù)語和定義3.7]2.8月尺度MonthlyscalE將30天作為月尺度度量單位。滑動平均氣溫RunningmeantemperaturE平均氣溫時間序列依次以當天及前n-1天這n個數(shù)據(jù)為一組求取的平均值,經(jīng)常應用的n有5、10、30等。單位為攝氏度(℃)。[QX/T1522011,術(shù)語和定義2.3]2.10平均氣溫距平MeantemperaturEanoMaly某時段平均氣溫(2.4)與其同期氣候平均值(2.6)之差。單位為攝氏度(℃)。[GB/T355622017,術(shù)語和定義2.5]降水距平百分率precipitationanomalyinpercEntagE某時段降水量(2.5)與同期氣候平均值(2.6)之差除以同期氣候平均值的百分比。單位為百分率(%)。[GB/T204812017,術(shù)語和定義3.4]重現(xiàn)期RecurrEnceinterval統(tǒng)計量的特定值重復出現(xiàn)的時間間隔,以年計。本標準采用核密度估算法計算重現(xiàn)期。其具體計算原理和方法見附錄C。[GB/T336692017,術(shù)語和定義2.9]3監(jiān)測指標3.1異常氣溫監(jiān)測指標3.1.1某站逐日30天滑動平均氣溫(T,計算見附錄A)。3.1.2某站逐日30天滑動平均氣溫氣候平均值(T30,計算見附錄A)。3.1.3某站逐日5天滑動平均氣溫(T5計算見附錄A)。3.1.4某站逐日5天滑動平均氣溫氣候平均值(T5,計算見附錄A)。3.1.5某站各日30天滑動平均氣溫30年一遇統(tǒng)計值(計算見附錄C)。3.2異常降水監(jiān)測指標3.2.1某站逐日30天滑動標準化降水指數(shù)(SPIan,計算見附錄B)。3.2.2某站年逐日降水量。4判別方法和標準4.1異常冷(暖)事件4.11判別方法2DB43/T17172019異常冷事件:當T30≤T033,向后搜尋直至不滿足條件為止(T033,計算見附錄C)。異常暖事件:當T≥T966,向后搜尋直至不滿足條件為止(TOS,計算見附錄C)。4.12起止日期的確定開始日期:以第次Ta≤T33(Ta≥T的期為準向前推390天,開始向后第一次(T5T5>2.0℃)i的期。 結(jié)束日期:以最后一次達到異常冷(暖)事件的日期為準,向前最后-次T5T5<-2.0℃(T5T5>2.0℃)的日期(若結(jié)束日期日氣溫距平偏高(低),則結(jié)束日期往前推至日氣溫距平偏低(高)4.2異常多雨(少雨)事件4.2.1判別方法異常多雨事件:當SPIso>2.0,向后搜尋直至不滿足條件為止。異常少雨事件:當SPIan<-2.0,向后搜尋直至不滿足條件為止。4.2.2起止日期的確定開始日期:以第一次SPIa0>2.0(SPIan<-2.0)的日期為準,向前推30天,第一個降水日(無降水日)的日期。結(jié)束日期:以最后一次達到異常多雨(少雨)事件后一天的日期為準,自該日向前搜尋最后一個有降水日(無降水日)的日期。3DB43/T17172019附錄A(規(guī)范性附錄)滑動平均氣溫及其氣候平均值計算方法A.1滑動平均氣溫計算公式,見式(A.1):式中:Tkn天滑動平均氣溫,n=5、30;i日序號,i=1,2,…,n,本標準中i取當天及其前n-1天;ti日平均氣溫的逐日值。A.2滑動平均氣溫的氣候平均值計算公式,見式(A.2)A.2)式中:T-nn天滑動平均氣溫的氣候平均值,取1981-2010年30年的平均值;j年份序號,j=1,2,…,30;Tnjn天滑動平均氣溫的逐年值。4DB43/T17172019附錄B(資料性附錄)標準化降水指數(shù)計算方法假設(shè)某時段降水量為隨機變量x,則其r分布的概率密度函數(shù)為:B,…(B.4)式中:xi降水量樣本;x降水量多年平均值;β>0尺度參數(shù);Y>0形狀參數(shù)。確定概率密度函數(shù)中的參數(shù)后,對于某一年的降水量xo,可求出隨機變量x小于xo事件的概率為:利用數(shù)值積分可以計算用(B.1)式代入(B.6)式后的事件概率近似估計值。降水量為。時的事件概率由下式估計:…式中:m降水量為。的樣本數(shù);n總樣本數(shù)。對分布概率進行正態(tài)標準化處理,即將(B.6)、(B.7)式求得的概率值代入標準化正態(tài)分布函數(shù),即:B.8對(B.8)式進行近似求解可得:,5DB43/T17172019式中:P—(B.6)式或(B.7)式求得的概率,并當P>0.5時,P=1.0-P,S=1;當P≤0.5時,S--1.0ci=2.515517;C=0.802853;C2=0.010328;d=1.432788;d=0.189269;d;,=0.001308由(B.9)式求得的Z值就是此標準化降水指數(shù)SPI.DB43/T17172019附錄C(資料性附錄)核密度估計計算方法假設(shè)xi,x2,"-n為單變量a,樣本,則az的概率密度函數(shù)fx)的高斯核密度估計公式為:-----