干旱监测和影响评价业务规定(征求意见稿).doc

干旱监测和影响评价业务规定(征求意见稿)附件：干旱监测和影响评价业务规定（征求意见稿）第一章 总则第一条 为进一步规范干旱监测和影响评价业务、干旱产品的制作发布内容以及干旱监测和影响评价业务流程，特制定本规定。第二条 干旱监测是指利用降水、气温、土壤湿度、蒸发等气象要素和水位、流量等水文要素以及卫星遥感等对干旱进行的监测，及时、全面、连续地综合分析某地过去一段时间的干旱状况；干旱影响评价是指干旱对农业、水资源、城市供水、人类健康、生态环境、能源供应等方面产生利弊影响的评估。第三条 干旱监测和影响评价业务是国家、省（区、市）、地（市）、县各级气象部门的基本业务。第四条 国家级干旱监测和影响评价业务单位负责收集全国实时气象资料和干旱影响情报，综合分析省级干旱监测和影响评价材料，制作和分发全国干旱监测和影响评价产品，对全国各级气象部门干旱监测和影响评价业务的技术和方法进行指导。第五条 各省（区、市）级干旱监测和影响评价业务单位负责收集本地区实时气象资料和干旱影响情报，与水文部门建立实时交换气象、水文资料业务，制作和分发本行政区域内干旱监测和影响评价产品，对地(市)、县级干旱监测和影响评价业务的技术和方法进行指导。第六条 各地（市）、县级干旱监测和影响评价业务单位负责收集本地区实时气象资料和干旱影响情报,制作和分发所属区域的干旱监测和影响评价产品。第二章 产品类型、内容和分发第七条干旱监测和影响评价业务产品分为定期和不定期两种形式。干旱监测和影响评价业务产品应按照统一的产品命名方式、时段划分、编写内容要求进行编制。第八条建立干旱会商制度。当将有较大范围或严重干旱发生、发展和解除等转折时期，应该进行干旱联合会商。国家级干旱监测和影响评价业务单位可组织国家级有关业务单位联合会商，必要时可联合有关省级单位召开电视、电话联合会商会。省级干旱监测和影响评价业务单位可组织省级有关单位或地市（区、县）级气象部门联合会商。第九条 国家级干旱监测和影响评价业务产品主要包括：定期产品：逐日滚动干旱监测产品，逐旬土壤湿度监测产品。其内容主要以图表或图表加简单文字分析等形式发布。不定期产品：中国旱涝气候公报和重大干旱监测和影响评价报告。根据干旱监测情况，全国有较大范围（超过1个省范围）干旱出现或1个省范围内干旱有明显发展加重或干旱缓解和解除时发布中国旱涝气候公报；当出现大范围（2省以上）严重干旱或较大范围长时间（1个月）持续干旱时发布重大干旱监测和影响评价报告。这两种产品必须包括干旱对农业、水资源、城市供水、人类健康、生态环境、能源供应等方面产生利弊影响的评估。第十条 省级干旱监测和影响评价业务产品主要包括：定期产品：逐日滚动或逐旬干旱监测产品，逐旬土壤墒情监测产品等。其内容主要以图表或图表加简单文字分析等形式发布。不定期产品：XX省干旱监测报告和XX省重大干旱监测和影响评价报告主要用于决策服务。当本省或本区域内有较大范围干旱出现或干旱有明显发展加重或干旱缓解和解除时发布XX省干旱监测报告。当有重大干旱（超过1/4省范围）监测信息或干旱持续时间超过2个月时，发布重大干旱监测和影响评价报告，对旱情进行分析评价。这两种产品必须包括干旱对农业、水资源、城市供水、人类健康、生态环境、能源供应等方面产生利弊影响的评估。第十一条 各类干旱监测和影响评价业务产品均应在中国气象局“全国气象业务服务信息系统”和“全国气象情报与灾情信息网”上发布，省级干旱监测和影响评价业务产品同时发送中国气象局预测减灾司和国家气候中心气候影响评估室（Lotus Notes:气候评价/气候评价环境农气室/气候中心/nmc 或E-mail: )。第十二条 国家级重大干旱监测和影响评价报告报中国气象局大气环境决策服务中心，包装后报送党中央、国务院及有关部门、中国气象局主管职能机构，同时发至各省级气候影响评价业务单位。第十三条 产品分发时间(见附表1.1)第十四条 地（市）、县级干旱监测和影响评价业务产品由各省（区、市）气象局自行规定。干旱灾情信息的收集、上报的有关规定参见。第十五条 国家级和省级干旱监测和影响评价业务单位新增、取消或改变公开发布的决策服务产品时，需报批中国气象局主管职能机构。第三章 干旱监测和影响评价方法及业务系统第十六条 国家级干旱监测和影响评价业务单位应建立国家级干旱监测和影响评价业务系统，省级干旱监测和影响评价业务单位应在省级业务系统的基础上建立省级干旱监测和影响评价业务子系统。第十七条 各级干旱监测和影响评价业务系统，应包括：基本气象资料、水文资料、土壤墒情和卫星遥感等信息的采集和存储；干旱影响信息（其资料信息应该使用当地政府权威部门发布的或自行调查的结果，并注明资料信息来源）的采集和存储；各类干旱监测指标方法或评价模式（推荐干旱监测指标方法，见附件）；各类干旱监测和影响评价产品制作模板，以及产品发布流程。第十八条 国家级和省级干旱监测系统应当使用本规定推荐的干旱监测指标方法和标准（见附件），也可同时继续使用原有干旱监测方法和标准，但必须将所使用的干旱监测方法和标准的技术文档、计算程序及使用说明报中国气象局预测减灾司和国家气候中心气候影响评价室备案。干旱等级标准统一分为5级，即：无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱。第四章 业务考核第十九条 中国气象局主管职能机构负责考核国家级和各省（区、市）级干旱监测和影响评价业务；省（区、市）气象局业务管理单位负责考核省（区、市）以下干旱监测和影响评价业务。第二十条 国家级和省级干旱监测和影响评价业务单位要对全年干旱监测和影响评价业务情况进行总结，并于每年11月中旬将上一年11月至当年10月的总结材料报送中国气象局主管职能机构。主管职能机构组织对国家级和各省（区、市）级干旱监测和影响评价业务进行考核。第二十一条 考核内容和标准（见附表1.2）第五章 附则第三十一条 本规定由中国气象局主管职能机构负责解释。第三十二条 本规定自2005年3月1日起执行。凡与本规定不一致者，以本规定为准。- 16 -附表1.1：干旱监测和影响评价业务产品分发时间表产品名称国家级发布时间（北京时）省级发布时间（北京时）逐日滚动干旱监测产品每天16:00之前每天12:00之前逐旬土壤墒情监测产品每旬逢3日12:00之前每旬逢2日12:00之前中国旱涝气候公报或干旱监测报告不定期（产品完成当日）不定期（产品完成当日）重大干旱监测和影响评价报告不定期（产品完成当日）不定期（产品完成当日）附表1.2： 干旱监测和影响评价业务考核内容和标准考评项目考评内容评分系统建设及运行数据库、干旱指标库、干旱灾情库、产品库20资料数据干旱指标反映干旱事件等基本准确，干旱灾情资料收集有出处，内容详实。15产品内容干旱监测信息反映及时，内容全面，干旱开始、结束监测准确，干旱影响评价有定量、客观灾情信息，与历史同期干旱进行对比分析等。25评价方法指标客观，干旱受灾面积定量分析与灾害收集评价相结合。10产品时效按时上报、下发和网站发布10服务效益获上级部门或用户肯定和表扬加5分改进创新产品、系统有创新，服务领域有拓展10不定期产品主动、及时、准确、动态跟踪、效果明显10附件1：干旱监测指标方法及等级标准 干旱监测从不同层面具有多种监测方法和指标，下面主要介绍6种干旱监测指标及其计算方法： 1、 降水量（P）和降水量距平百分率(Pa)1.1 原理和计算方法 降水量距平百分率（Pa）是指某时段的降水量与常年同期降水量相比的百分率： (1)其中为某时段降水量，为多年平均同期降水量，本标准中取19712000年30年气候平均值。 (2)其中为样本数，。1.2 等级划分表1 降水量距平百分率和降水量划分的干旱等级等级类型降水量距平百分率(Pa)%降水量距平百分率(Pa)%（月尺度）（季尺度）1无旱-50 Pa -25 Pa 2轻旱-75Pa-50-50 Pa -253中旱-90Pa-75-75Pa-504重旱 -99Pa-90 -90Pa-755特旱Pa-99Pa-902、 标准化降水指数（SPI或Z）2.1 原理和计算方法由于不同时间尺度、不同地区降水量变化幅度很大，直接用降水量在时空尺度上很难相互比较，而且降水分布是一种偏态分布，不是正态分布，所以在许多降水分析中，采用分布概率来描述降水量的变化。标准化降水指标（简称SPI）就是先求出降水量分布概率，然后再正态标准化而得，其计算步骤为：1）假设某时段降水量为随机变量x，则其分布的概率密度函数为： (3) (4)其中：，分别为尺度和形状参数，和可用极大似然估计方法求得： (5) (6)其中 (7)式中为降水量资料样本，为降水量多年平均值。确定概率密度函数中的参数后，对于某一年的降水量，可求出随机变量小于事件的概率为： (8)利用数值积分可以计算用（3）式代入（8）式后的事件概率近似估计值。2） 降水量为0时的事件概率由下式估计： (9)式中m为降水量为0的样本数，n为总样本数。 3） 对分布概率进行正态标准化处理，即将（8）、（9）式求得的概率值代入标准化正态分布函数，即： (10)对（10）式进行近似求解可得： (11)其中 ，为（8）式或（9）式求得的概率，并当时，当时，。，。由（11）式求得的值也就是此标准化降水指数SPI。2.2 等级划分表2 标准化降水指数SPI的干旱等级等级类型SPI值累积频率1无旱-0.5 SPI 69%2轻旱-1.0 SPI -0.516%31%3中旱-1.5 SPI -1.07%16%4重旱-2.0 SPI -1.52%7%5特旱SPI -2.02%3 相对湿润度指数()3.1 原理和计算方法相对湿润度指数的定义可写成如下形式： (13)式中： 为某时段的降水量，为某时段的可能蒸散量，用Penman-Monteith或Thornthwaite 方法计算，计算方法见参考文献Allen et al., 1998马柱国等，2001 。3.2 等级划分表3 相对湿润度指数Mi的干旱等级等级类型相对湿润度指数Mi相对湿润度指数Mi（月尺度）（季尺度）1无旱-0.50 Mi-0.25 Mi2轻旱-0.75 Mi -0.50-0.50 Mi -0.253中旱-0.90 Mi -0.75-0.75 Mi -0.504重旱-0.99 Mi -0.90-0.90 Mi -0.755特旱Mi -0.99Mi -0.904、综合干旱指数Ci的原理和计算方法由于发生干旱的原因是多方面的，影响干旱严重程度的因子很多，所以确定干旱的指标是一个复杂的问题。另外，干旱也有多种含义，在气象学意义上，又分为长期干旱，即在某特定气候条件下，历史上长期性持续缺少降水，一般年降水量不足200毫米，形成固有的干旱气候，这些地区为干旱地区，如我国南疆盆地等。短期干旱是指某些地区因天气气候异常，使某一时段内降水异常减少，水分短缺的相象。它可以出现在干旱或半干旱地区的任何季节，也可出现在半湿润，甚至湿润地区的任何季节。这种干旱最容易造成灾害，故进行干旱监测、预警业务，主要是针对这种干旱。为能实时进行干旱监测预警，必须建立一种既能业务方面运用，实时统计，又能较准确地监测干旱的发生、发展和解除；同时既适合不同季节，又适合不同区域的干旱指标。单一某种干旱指数很难满足上述所有要求。4.Ci的原理和计算方法气象干旱综合指数是以标准化降水指数、相对湿润指数和降水量为基础建立的一种综合指数： (14)当 时，；，并；或，则=；否则。当，并时，则；当毫米，。=200毫米， ，当5毫米时，则= 5毫米。式中： 、为近30和90天标准化降水指数SPI，由(11)式求得；为近30天相对湿润度指数，由（13）式得；为近5天的可能蒸散量，用桑斯维特方法（Thornthwaite Method）计算，计算方法见参考文献马柱国等，2001。为近10天降水量，为近30天降水量, 为近10天一日最大降水量，为常年年降水量；、为权重系数，分别取0.4、0.8、0.4。 通过（14）式，利用逐日平均气温、降水量滚动计算每天综合干旱指数Ci进行逐日实时干旱监测。4. 综合干旱指数CI的等级的划分表5 综合干旱指数的干旱等级等级类型值干旱对生态环境影响程度1无旱-0.6降水正常或较常年偏多，地表湿润，无旱象。2轻旱-1.2 -0.6降水较常年偏少，地表空气干燥，土壤出现水分不足，对农作物有轻微影响。3中旱-1.8 -1.2降水持续较常年偏少，土壤表面干燥，土壤出现水分较严重不足，地表植物叶片白天有萎蔫现象，对农作物和生态环境造成一定影响。4重旱-2.4 -1.8土壤出现水分持续严重不足，土壤出现较厚的干土层，地表植物萎蔫、叶片干枯，果实脱落；对农作物和生态环境造成较严重影响，工业生产、人畜饮水产生一定影响。5特旱 -2.4土壤出现水分长时间持续严重不足，地表植物干枯、死亡；对农作物和生态环境造成严重影响、工业生产、人畜饮水产生较大影响。5、 土壤墒情干旱指数.1 原理和计算方法（1）土壤重量含水率计算公式为：式中W为土壤重量含水量，mw为湿土重量，md为干土重量。（2）土壤田间持水量测定和计算方法多采用田间小区灌水法：选择4平方米的小区（2m2m），除草平整后，做土埂围好；对小区进行灌水，灌水量的计算公式如下：式中Q为灌水量（m3）；a为假设所测土层中的平均田间持水量（%），一般沙土取20%，壤土25%，粘土取27%；W为灌水前的土壤湿度（%）；为所测深度的土壤容重（m3/m3），一般取1.5；s为小区面积（m2）；h为测定的深度（m）；2为小区需水量的保证系数。在土壤排除重力水后，测定土壤湿度，即田间持水量。土壤排除重力水的时间因土质而异，一般沙性土需12天，壤性土需23天，粘性土需34天。在测定土壤湿度时，每天取样一次，每次取4个重复的平均值，当同一层次前后两次测定的土壤湿度差值2.0%时，则第2次的测定值即为该层的田间持水量。（3）土壤相对湿度计算方法：5.2 土壤湿度气象干旱程度等级划分表4 土壤相对湿度的干旱等级等级类型20厘米深度土壤相对湿度对农作物影响程度1无旱正常R60%地表湿润，无旱象2轻旱60%R50%地表蒸发量较小，近地表空气干燥3中旱50%R40%土壤表面干燥，地表植物叶片白天有萎蔫现象4重旱40%R30%土壤出现较厚的干土层，地表植物萎蔫、叶片干枯，果实脱落5特旱R30% 基本无土壤蒸发，地表植物干枯、死亡6帕默尔干旱等级划分标准6.1 帕默尔干旱指数计算步骤公式可分为以下七个步骤：一是统计水文帐，由长期气象资料序列计算出月水分平衡各分量的实际值、可能值及平均值，包括蒸散量、潜在蒸散量、径流量、潜在径流量、补水量、潜在补水量、失水量和潜在失水量； 二是计算各气候常数和系数，包括蒸散系数、补水系数、径流系数、失水系数和气候特征值；三是计算出水分平衡各分量的气候适宜值，包括气候适宜蒸散量、气候适宜补水量、气候适宜径流量、气候适宜失