附件2：《气象灾害预警等级 第5部分：低温冰冻》安徽省地方标准编制说明

安徽省地方标准编制说明标准名称《气象灾害预警等级第5部分：低温冰冻》任务来源（项目计划号）安徽省市场监督管理局《关于下达2022年第三批安徽省地方标准制修订计划的通知》（皖市监函〔2022〕628号），计划号：2022-3-44。第一起草单位（盖章）安徽省气象台单位地址安徽省合肥市蜀山区史河路16号雷达楼参与起草单位安徽省气候中心标准起草人（全部起草人，应与标准文本前言中起草人排序一致）序号姓名单位职务职称电话1周晓晔安徽省气象台无工程师152124284192刘远永安徽省气象台无高工180551081223戴娟安徽省气候中心无高工138661663614张娇安徽省气象台无正高138551052995朱佳宁安徽省气象台科长高制情况1、编制过程简介2022年10月，收到安徽省市场监督管理局《关于下达2022年第三批安徽省地方标准制修订计划的通知》后，本单位迅速组织成立了起草小组，并围绕《安徽省低温冰冻气象灾害预警等级》的编制内容进行了深入的讨论和分析，制定了详细的工作进度计划。2022年10月-2023年1月，查阅大量文献和资料，对已有的相关标准进行整理和汇总。2023年2-6月，收集和整理近60年来日平均气温、降水量、积雪深度等数据，建立安徽低温冰冻天气过程数据库。2023年6-9月，开展对安徽低温冰冻天气过程的个例分析，总结归纳其主要的影响因子。2023年9月-2024年1月，完成“地方标准初稿”，征求专家意见。2024年1-2月，根据各位专家提出的意见对“地方标准初稿”进行修改和完善，完成“地方标准征求意见稿”。征求意见情况：“征求意见稿”发送和回函情况：（1）“征求意见稿”发送的单位数和专家数：**个和**个；其中外部门**个。（2）收到“征求意见稿”后回函的单位和专家数：**个和**个；（3）收到“征求意见稿”后，回函并有建议或者意见的单位和专家数：**个和**个；征求意见汇总处理情况：共**条，其中气象部门外意见**条。采纳**条，部分采纳**条，未采纳**条，留待部分审查会确定**条。召开了地方标准审查会情况：2、制定标准的必要性和意义必要性：低温冰冻是我国冬季重大灾害性天气之一，严重影响农业、电力、交通、通讯等行业以及公共安全，甚至威胁人民群众的生命安全，如低温冰冻天气可能会造成突发事故，出现城镇大面积停电、停水、停气中断；可能造成路面封冻，交通中断，导致车辆、人员流动出现严重滞留和拥堵；灾害区重点企业由于运能不足，出现原燃料严重短缺或产品严重积压，导致企业面临停产等。低温冰冻灾害影响范围广、危害重，是政府和公众每年冬季最关心的灾害性天气之一。1968年、1975年、1982年因冻害死苗毁种面积达20%以上；2005年冬季，湖南、贵州发生严重的冰冻灾害；2021年，中国全年因低温冷冻和雪灾造成直接经济损失133亿元。目前低温冰冻的国家标准是以持续天数和电线覆冰厚度作为依据，以冰冻强度指数来衡量，定义冰冻为过冷水滴、雾滴或湿雪与温度低于0℃的物体碰撞产生冻结的现象。但并不是所有的低温冰冻过程都可能产生灾害，如2014年2月5日-2月10日的低温冰冻过程，对于已经连续干旱的淮北地区而言，这次低温冰冻过程中的降雪有效地缓解了冬小麦旱情，且由于积雪融化较快，并未对建筑物造成损害。而有些低温冰冻过程中最低气温较低或积雪深度较大，会导致交通严重堵塞、中断，农作物大面积受灾，还可能造成房屋受损倒塌，甚至人员伤亡，如2008年1月25日-2月10日低温冰冻天气过程导致了全省1330.8万人口受灾，因灾死亡12人，农作物受灾面积693.1千公顷。因此，随着经济科技的发展，需针对不同致灾影响的低温冰冻天气过程，建立不同等级的气象灾害应急响应机制并不断进行修改和完善，提高对低温冰冻灾害的防范与应对能力，减少气象灾害造成的人员伤亡和财产损失，提高广大民众对低温冰冻灾害严重程度的认识。故制定“气象灾害预警等级第5部分：低温冰冻”的标准很有必要。意义：对于可能致灾的低温冰冻天气过程，安徽尚无统一的全面规范的评判标准，如持续时间虽然长但最低气温偏高、积雪深度不深的低温冰冻带来的灾害较轻；而持续时间短但最低气温低、积雪深度深的低温冰冻却会带来较严重的灾害。同时，安徽属于暖温带向亚热带的过渡型气候，地形复杂多样，西部为大别山区、东部和北部为平原，南部有皖南山区，不同地区的低温冰冻天气过程的气候特征差异较大，如在非山区，低温冰冻过程次数更多，降温幅度更大，过程最低气温更低；但是在山区，由于海拔较高，低温冰冻持续时间更长，积雪深度也更大。因此，制定适合我省气候特点和业务需求的低温冰冻气象灾害预警等级有着非常重要的意义。3、制定标准的原则和依据，与现行法律法规、标准的关系充分参考气象国家标准GB/T34297—2017《冰冻天气等级》，将气温较低时，过冷水滴、雾滴或湿雪与温度低于0℃的物体碰撞产生冻结的现象定义为低温冰冻。同时，充分参考安徽省地方标准《气象灾害综合风险普查技术规范第5部分：低温》，将日平均气温≤1℃，且降水量＞0.1mm或积雪深度＞0cm的低温过程，称为一次低温冰冻天气过程。充分参考中央气象台制定的《中央气象台气象灾害预警发布办法》。依据实际工作需要，根据《安徽省气象灾害应急预案》和《安徽省气象灾害预警标准规范》，统计分析了1961-2020年安徽省80个国家级气象观测站的低温冰冻天气过程，结合低温冰冻持续时间、低温冰冻天气的范围、过程最低气温和过程最大积雪深度，对低温冰冻气象灾害预警进行分级。本标准是《气象灾害预警等级》系列标准的第5部分，已发布的有《气象灾害预警等级第1部分：暴雨》、《气象灾害预警等级第2部分：强对流》。本标准的低温冰冻定义与国家标准是一致的，但根据安徽实际情况，在细节上与国家相应条款有所不同。第一在时间上，国家制定的标准在低温冰冻持续时间上只考虑了过去72小时、过去48小时、未来24小时和未来48小时，但根据安徽的低温冰冻气候态，考虑山区和非山区的差异较大，本标准低温冰冻持续时间从IV级到I级逐级增大，大别山区和皖南山区预警的持续天数依次为：3天、7天、9天和12天；其他地区的持续天数依次为：3天、5天、7天和10天。第二在范围上，国家制定的三级低温冰冻预警范围均为3个及以上的省大部地区，约占全国面积的8.82%。但本标准从IV级到I级，低温冰冻的范围逐级增大，大别山区和皖南山区预警的范围包括的国家级气象观测站数（占区域面积）依次为：8站（40%）、10站（50%）、12站（60%）、15站（75%）；其他地区依次为：25站（40%）、35站（60%）、45站（80%）、55站（90%）。第三在强度上，国家制定了从黄色到红色三级冰冻预警，本标准根据安徽气候特点，增加了蓝色预警，即蓝色、黄色、橙色、红色四级低温冰冻预警。同时，本标准根据安徽低温冰冻过程历史统计和本地气候特点，兼顾过程最低气温和过程最大积雪深度的影响，如：大别山区和皖南山区I级低温冰冻预警需达到过程最低气温低于-9摄氏度或者过程最大积雪深度超过30厘米。安徽省现有业务应用条款中只有道路结冰预警信号和低温预警，本标准结合气候统计结果，在现有的应用条款基础上将道路结冰预警信号和低温预警进行了合并、补充和修正。在强度上，低温预警由弱到强分为蓝色和黄色两级，道路结冰预警信号分为黄色、橙色、红色三级，本标准综合考虑安徽低温冰冻气候特征，由弱到强分为蓝色、黄色、橙色、红色四个等级。在时间上，现有业务应用条款只考虑未来72小时或6小时、12小时，本标准分山区和非山区在持续时间上分别以3天、7天、9天、12天和3天、5天、7天、10天区分。在范围上，现有业务应用条款均为全省10个及以上县(市)，本标准分山区和非山区从IV级到I级，低温冰冻的范围逐级增大，大别山区和皖南山区预警的范围以8、10、12、15个国家站区分；其他地区预警的范围以25、35、45、55个国家站区分，兼顾低温冰冻区占区域面积的比例。在强度上，本标准还充分考虑过程最低气温和过程最大积雪深度的影响，大别山区和皖南山区最低气温从IV级到I级需分别低于-3、-5、-6、-9摄氏度或者最大积雪深度分别大于10、15、25、30厘米；其他地区最低气温从IV级到I级需分别低于-3、-6、-8、-11摄氏度或者最大积雪深度分别大于10、15、20、30厘米。本标准在编制过程中遵循《中华人民共和国宪法》、《中华人民共和国气象法》以及相关的法律法规。符合有关的现行法律、法规，是强制性国家标准的补充。4、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述（详细说明）主要条款：本标准《气象灾害预警等级第5部分：低温冰冻》的章节由：范围、规范性引用文件、术语和定义、等级划分原则、等级划分、附录和参考文献组成。其中“等级划分”是本标准的主要内容。本标准规定:低温冰冻气象灾害预警等级划分为四个等级（表1）。大别山区和皖南山区低温冰冻气象灾害预警等级划分标准如下表1：大别山区和皖南山区低温冰冻气象灾害预警等级划分标准等级低温冰冻持续天数（d）低温冰冻天气的范围过程最低气温（℃）过程最大积雪深度（cm）Ⅳ级（轻度）a≥3≥8站（或≥面积40%）≤-3≥10Ⅲ级（中度）b≥7≥10站（或≥面积50%）≤-5≥15Ⅱ级（重度）c≥9≥12站（或≥面积60%）≤-6≥25Ⅰ级（特重）d≥12≥15站（或≥面积75%）≤-9≥30aⅣ级（轻度）：预计低温冰冻天气将持续至少3天；至少有8个地面气象观测站（或超过区域面积40%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-3摄氏度或者过程最大积雪深度超过10厘米。bⅢ级（中度）：预计低温冰冻天气将持续至少7天；至少有10个地面气象观测站（或超过区域面积50%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-5摄氏度或者过程最大积雪深度超过15厘米。cⅡ级（重度）：预计低温冰冻天气将持续至少9天；至少有12个地面气象观测站（或超过区域面积60%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-6摄氏度或者过程最大积雪深度超过25厘米。dⅠ级（特重）：预计低温冰冻天气将持续至少12天；至少有15个地面气象观测站（或超过区域面积75%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-9摄氏度或者过程最大积雪深度超过30厘米。其他地区低温冰冻气象灾害预警等级划分标准如下表2。其他地区低温冰冻气象灾害预警等级划分标准等级低温冰冻持续天数（d）低温冰冻天气的范围过程最低气温（℃）过程最大积雪深度（cm）Ⅳ级（轻度）a≥3≥25站（或≥面积40%）≤-3≥10Ⅲ级（中度）b≥5≥35站（或≥面积60%）≤-6≥15Ⅱ级（重度）c≥7≥45站（或≥面积80%）≤-8≥20Ⅰ级（特重）d≥10≥55站（或≥面积90%）≤-11≥30aⅣ级（轻度）：预计低温冰冻天气将持续至少3天；至少有25个地面气象观测站（或超过区域面积40%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-3摄氏度或者过程最大积雪深度超过10厘米。bⅢ级（中度）：预计低温冰冻天气将持续至少5天；至少有35个地面气象观测站（或超过区域面积60%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-6摄氏度或者过程最大积雪深度超过15厘米。cⅡ级（重度）：预计低温冰冻天气将持续至少7天；至少有45个地面气象观测站（或超过区域面积80%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-8摄氏度或者过程最大积雪深度超过20厘米。dⅠ级（特重）：预计低温冰冻天气将持续至少10天；至少有55个地面气象观测站（或超过区域面积90%）出现低温冰冻天气，且该过程最低气温低于-11摄氏度或者过程最大积雪深度超过30厘米。主要技术指标、参数：本标准的主要技术参数是“低温冰冻的持续天数、低温冰冻天气的范围、过程最低气温和过程最大积雪深度”。综合考虑安徽低温冰冻天气的气候特征，参考安徽省地方标准《气象灾害综合风险普查技术规范第5部分：低温》，定义日平均气温≤1℃，且降水量＞0.1mm或积雪深度＞0cm的低温过程为一个低温冰冻日，出现1天或1天以上的低温冰冻日为一次低温冰冻过程。基于以上定义，对1961-2020年所有的低温冰冻天气过程个例进行筛选和分析。考虑到安徽山区与非山区在气候、海拔、纬度等方面的差异，参照安徽省地方标准《安徽气象地理分区》的典型气象地理分区方案，分山区（大别山区和皖南山区）以及非山区（其他地区）两个区域，建立低温冰冻天气与和相关影响因子（持续时间、范围、过程最低气温、过程最大积雪深度）的统计关系（注：由于黄山高山站海拔超过1800米，气温与其他观测站差别过大，故在统计中不考虑该站的影响）。研究所用到的数据主要是安徽省80个气象观测站逐日的平均气温、最低气温、降水量和最大积雪深度数据。分析时段是1961年1月1日至2020年12月31日。确定低温冰冻持续天数（天）如下：基于1961-2020年筛选出的安徽低温冰冻天气过程，分别分析山区（大别山区和皖南山区）以及非山区（其他地区）的低温冰冻过程的持续天数百分位分布特征，如下图（图1）。图11961-2020年低温冰冻持续时间箱线图经统计，大别山区和皖南山区连续出现大面积低温冰冻的天数一般多于3天，部分过程能达到7-9天，少数过程超过12天；其他地区连续出现大面积低温冰冻的天数一般多于3天，部分过程能达到5-7天，少数过程超过10天。一旦低温冰冻过程维持时间较长，灾情往往非常重，如2008年1月25-2月10日低温冰冻天气过程导致了全省1330.8万人口受灾，因灾死亡12人，农作物受灾面积693.1千公顷（1040万亩）,直接经济损失96.3亿元。因此，低温冰冻Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级预警的持续时间阈值分别由其50、70、85、90百分位决定。具体设置如下：大别山区和皖南山区：Ⅳ级（轻度）≥3天，Ⅲ级（中度）≥7天，Ⅱ级（重度）≥9天，Ⅰ级(特重)≥12天。其他地区：Ⅳ级（轻度）≥3天，Ⅲ级（中度）≥5天，Ⅱ级（重度）≥7天，Ⅰ级(特重)≥10天。确定低温冰冻的范围如下：通过统计1961-2020年安徽低温冰冻天气过程，分别分析山区（大别山区和皖南山区）以及非山区（其他地区）低温冰冻过程的范围百分位分布特征，如下图（图2）。山区、非山区分别包括20、60个国家级地面气象观测站。根据图2统计结果，低温冰冻灾害Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级预警对应的低温冰冻范围分别由图中50、60、70、80百分位决定。具体设置如下：大别山区和皖南山区：对应的国家级地面气象观测站数如下：Ⅳ级（轻度）≥8站，Ⅲ级（中度）≥10站，Ⅱ级（重度）≥12站，Ⅰ级(特重)≥15站；占山区面积的比例分别为：Ⅳ级（轻度）≥40%，Ⅲ级（中度）≥50%，Ⅱ级（重度）≥60%，Ⅰ级(特重)≥75%。其他地区：对应的国家级地面气象观测站数如下：Ⅳ级（轻度）≥25站，Ⅲ级（中度）≥35站，Ⅱ级（重度）≥45站，Ⅰ级(特重)≥55站；占山区面积的比例分别为：Ⅳ级（轻度）≥40%，Ⅲ级（中度）≥60%，Ⅱ级（重度）≥80%，Ⅰ级(特重)≥90%。图21961-2020年低温冰冻天气范围箱线图确定过程最低气温的方法如下：利用1961-2020年低温冰冻过程的最低气温数据，分别分析山区（大别山区和皖南山区）以及非山区（其他地区）低温冰冻过程的最低气温百分位分布特征，如下图（图3）。图31961-2020年低温冰冻过程最低气温箱线图根据上图统计结果，低温冰冻灾害Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级预警对应的最低气温分别由图中50、70、80、90百分位决定。具体设置如下：大别山区和皖南山区：Ⅳ级（轻度）≤-3℃,Ⅲ级（中度）≤-5℃，Ⅱ级（重度）≤-6℃,Ⅰ级(特重)≤-9℃。其他地区：Ⅳ级（轻度）≤-3℃,Ⅲ级（中度）≤-6℃，Ⅱ级（重度）≤-8℃,Ⅰ级(特重)≤-11℃。确定过程最大积雪深度的方法如下：利用1961-2020年低温冰冻过程的最大积雪深度数据，分别分析山区（大别山区和皖南山区）以及非山区（其他地区）低温冰冻过程的最大积雪深度百分位分布特征，如下图（图4）。图41961-2020年低温冰冻过程最大积雪深度箱线图根据上图统计结果，低温冰冻灾害Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级预警对应的最大积雪深度分别由图中75、85、95、98百分位决定。具体设置如下：大别山区和皖南山区：Ⅳ级（轻度）≥10cm,Ⅲ级（中度）≥15cm，Ⅱ级（重度）≥25cm,Ⅰ级(特重)≥30cm。其他地区：Ⅳ级（轻度）≥10cm,Ⅲ级（中度）≥15cm，Ⅱ级（重度）≥20cm,Ⅰ级(特重)≥30cm。试验验证分析：应用制定的低温冰冻预警等级标准对1961-2020年大别山区和皖南山区的低温冰冻等级进行统计发现，在过去60年里达到特重（Ⅰ级）预警标准的低温冰冻过程有3次，占总低温冰冻过程的1.09%，达到重度（Ⅱ级）预警标准的有14次，占总低温冰冻过程的5.07%；达到中度（Ⅲ级）预警标准的有26次，占总低温冰冻过程的9.42%；达到轻度（Ⅳ级）预警标准的有67次，占总低温冰冻过程的24.28%（图5）。按照这个标准，特重（Ⅰ级）预警大约20年发布1次，重度（Ⅱ级）预警大约4年发布1次，中度（Ⅲ级）预警大约2年发布1次，轻度（Ⅳ级）预警大约1年发布1次，这与安徽山区（大别山区和皖南山区）的低温冰冻预警信号实际发布的频率是相符的。图51961-2020年大别山区和皖南山区低温冰冻预警等级达标过程次数和占比同理，应用制定的低温冰冻预警等级标准对1961-2020年非山区（其他地区）的低温冰冻等级进行统计发现，在过去60年里达到特重（Ⅰ级）预警标准的低温冰冻过程有13次，占总低温冰冻过程的3.32%，达到重度（Ⅱ级）预警标准的有31次，占总低温冰冻过程的7.93%；达到中度（Ⅲ级）预警标准的有56次，占总低温冰冻过程的14.32%；达到轻度（Ⅳ级）预警标准的有107次，占总低温冰冻过程的27.37%（图6）。按照这个标准，特重（Ⅰ级）预警大约5年发布1次，重度（Ⅱ级）预警大约2年发布1次，中度（Ⅲ级）预警大约1年发布1次，轻度（Ⅳ级）预警大约1年发布2次，这与安徽非山区（其他地区）的低温冰冻预警信号实际发布的频率是相符的。图61961-2020年其他地区低温冰冻预警等级达标过程次数和占比5、标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明无6、采用国际标准或国外先进标准的，说明采标程度，以及国内外同类标准水平的对比情况无7、重大分歧意见的处理经过和依据无8、贯彻标