DB43-T 2458-2022 气候年景与旱涝年景评估方法

ICS07.060CCSA47气候年景与旱涝年景评估方法AssessmentmethodforannualclimaticstatusanddroughtorfloodyearIDB43/T2458—2022前言 Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14气候年景评估 25旱涝年景评估 36评估结果修订 5附录A（规范性）统计方法 6附录B（规范性）百分位数计算方法 7附录C（规范性）标准化降水指数（SPI)计算方法 8参考文献 DB43/T2458—2022本文件按照GB/T1.1—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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省气象局提出。本文件由湖南省气象标准化技术委员会归口。本文件起草单位:湖南省气候中心。本文件主要起草人：段丽洁、蒋元华、吴浩、粟志钢、汤亦豪、曾向红、赵辉、欧阳也能、黄超、郭凌曜、刘臻婧。DB43/T2458—20221气候年景与旱涝年景评估方法本文件规定了气候年景与旱涝年景的评估方法。本文件适用于气候年景与旱涝年景评估。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T33670—2017气候年景评估方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1气候平均值climaticnormal气象要素30年或以上的平均值。［来源：GB/T20481—2006，2.11］3.2标准差standarddeviation序列中各数据与其气候平均值偏离程度的平均值。其具体计算方法见附录A。3.3百分位数percentile将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，某一百分位所对应数据的值即为这一百分位的百分位数。其具体计算方法见附录B。［来源：QX/T280—2015，2.2］3.4标准化降水指数standardizedprecipitationindex假设某时间段降水量服从Γ概率分布，对其经过正态标准化处理得到的指数。具体计算方法见附录3.5气候年景annualclimaticstatus综合反映某年内主要气候要素偏离气候平均值的程度。2DB43/T2458—2022［来源：QX/T33670—2017，2.6］3.6旱涝年景droughtorfloodyear综合反映某年内标准化降水指数偏离气候平均值的程度。3.7气候年景指数indexofannualclimaticstatus综合反映气候年景的指标。［来源：QX/T33670—2017，2.7］3.8干旱年景指数indexofdroughtyear综合反映干旱年景的指标。3.9洪涝年景指数indexoffloodyear综合反映洪涝年景的指标。3.10气候年景等级gradeofannualclimaticstatus气候年景指数的级别划分。［来源：QX/T33670—2017，2.8］3.11干旱年景等级gradeofdroughtyear干旱年景指数的级别划分。3.12洪涝年景等级gradeoffloodyear洪涝年景指数的级别划分。4气候年景评估4.1气温异常指数气温异常指数计算见式（1）：/N…………………IT——气温异常指数；——σi,j——为第j站第i旬平均气温的标准差；N——区域内参加统计的站数。4.2降水异常指数降水异常指数计算见式（2）：DB43/T2458—20223DB43/T2458—2022/N…………………(2)IP——降水异常指数；(SPI30)i,j——为第j站第i旬末的30天标准化降水指数；∂i——为第i旬的影响系数（影响系数通过多次敏感性实验，与气象志评定结果对比确立，N——区域内参加统计的站数。i4.3气候年景指数气候年景指数计算见式（3）IC=IT+3×IP……………（3）IC——气候年景指数；IT——气温异常指数；IP——降水异常指数。4.4气候年景评估等级划分将代表气候平均值的30年气候年景指数采用百分位数法确定阈值，具体阈值为：第10百分位数（以P气候年景划分为五个等级，分别是好、较好、一般、较差、差。气候年景指数对应百分位数阈值划分的气候年景等级见表2。表2气候年景评估级划分气候年景指数IC对应百分位数阈值1好IC≤P102PIC≤P303<IC≤P704P70<IC≤P905差P90<IC5旱涝年景评估5.1干旱年景评估5.1.1干旱年景指数DB43/T2458—20224干旱年景指数计算见式（4/N…………………(4)ID——干旱年景指数；(SPI30)i,j——为第j站第i旬末的30天标准化降水指数，当(SPI30)i,j>0时，不参与统计。i——为第i旬的影响系数，见表1；N——区域内参加统计的站数。5.1.2干旱年景评估等级划分将代表气候平均值的30年干旱年景指数采用百分位数法确定阈值，具体阈值为：第10百分位数（以PD10表示第30百分位数（以PD30表示第70百分位数（以PD70表示第90百分位数（以PD90表干旱年景划分为五个等级，见表3。表3干旱年景评估等级划分干旱年景指数ID对应百分位数阈值1PD10≤ID2345ID<PD905.2洪涝年景评估5.2.1洪涝年景指数洪涝年景指数计算见式（5）：（5）IF——洪涝年景指数；(SPI30)i,j——为第j站第i旬末的30天标准化降水指数，当(SPI30)i,j<0时，不参与统计。i——为第i旬的影响系数，见表1；N——区域内参加统计的站数。5.2.2洪涝年景评估等级划分将代表气候平均值的30年洪涝年景指数采用百分位数法确定阈值，具体阈值为：第10百分位数（以PF10表示第30百分位数（以PF30表示第70百分位数（以PF70表示第90百分位数（以PF90表洪涝年景划分为五个等级，见表4。5DB43/T2458—2022DBT— 43/2458DBT—表4洪涝年景评估等级划分洪涝年景指数IF对应百分位数阈值1IF≤PF102PF10<IF≤PF303PF30<IF≤PF704PF70<IF≤PF905PF90<IF6评估结果修订综合干旱、洪涝年景评估结果，对湖南气候年景评估结果进行订正。干旱或洪涝年景评估结果在4级及以上等级的年份，如果气候年景评估为1级或2级，则修订为3级。DB43/T2458—20226统计方法标准差计算方法见式（A.1）、式（A.2）:/n………………(A.1)…………(A.2)n——序列Y的样本数；Y——序列Y的平均值；σ——序列Y的标准差。 DB43/T2458—20227百分位数计算方法百分位数计算方法见式（B.1式（B.3ΛQi(p)=(1一Y)X(j)+YX(j+1)……（B.1）j=int(p×n+(1+p)/3)…………（B.2）Y=p×n+(1+p)/3一j…………（B.3）ΛQi(p)——第i个分位数；X——升序排列后样本序列；p——百分位数；n——序列总数；j——第j个序列数。DB43/T2458—20228标准化降水指数（SPI）计算方法假设某时段降水量为随机变量x，则其Γ分布的概率密度函数见式（C.1C.5xY一1e一x/βx>0…………(c.1)Γ(Y)=xY一1e一xdx……………（C.2）………………(C.3)β^=x/Y^…………（C.4）A=lg一lgxi………………(c.5)xi——降水量样本；x——降水量多年平均值；β——尺度参数，β>0；Y——形状参数，Y>0。确定概率密度函数中的参数后，对于某一年的降水量x0，可按式（C.6）求出随机变量x小于x0事件的概率为：dx………(c.6)利用数值积分可以计算用式（C.1）式代入式（C.6）式后的事件概率近似估计值。降水量为0时的事件概率由式（C.7）估计：P(x=0)=m/n……………………（C.7）m——降水量为0的样本数；n——总样本数。数，即：0e一Z2/2dx…………………(c.8)对（C.8）式进行近似求解可得：……………(C.9)…………(C.10)DB43/T2458—2022DB43/T2458—20229P——（C.6）式或（C.7）式求得的概率，并当P>0.5时，P=1.0-P，S=1；当P≤0.5时，S=-1。C0=2.515517；C1=0.802853；C2=0.010328；d1=1.432788；d2=0.189269；d3=0.001308由（C.9）式求得的Z值就是此标准化降水指数SPI。DB43/T2458—2022参考文献[1]詹兆渝，胡雪.四川省气候年景综合数学评定模式[J].四川气象，1989，9（327-33.[2]李翠金，马巧英.长江中下游地区旱涝气候年景和评定方法的研究[J].灾害学，1998,13（172-77.[3]郭迎春,张广录,阮新,等.气候对农业影响的定量评价模式及方法研究.——以河北省为例[J].地理学与国土研究，2002，18（4100-104.[4]高歌,黄朝迎.中国水资源年景评估方法及其应用研究[J].应用气象学报，2005，16（3[5]孙家民，黄朝迎.中国农