DB43T 1717-2019 湖南异常气候事件判别方法

ICS07.060A47DB43湖南省地方标准DB43/T17172019异常气候事件判别方法DeterminationMethodofAbnormalclimateEvents2019-12-31发布2020-03-01实施湖南省市场监督管理局发布DB43/T17172019前言 II2术语和定义…13监测指标……24判别方法和标准2附录A(规范性附录)滑动平均气温及其气候平均值计算方法 附录B(资料性附录)标准化降水指数计算方法 附录C(资料性附录)核密度估计计算方法 DB43/T17172019本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由湖南省气象局提出。本标准由湖南省气象标准化技术委员会归口。本标准起草单位:湖南省气候中心、湖南省气象科学研究所。本标准主要起草人员:廖玉芳、张剑明、杜东升、曾宇星、张建军、黄超。DB43/T17172019异常气候事件判别方法本标准规定了异常气候事件监测指标、判别方法和标准。本标准适用于异常气候事件监测评估及影响调查2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。气候cliMate气候是大气物理现象在长时期内(月、季、年、数年、数十年和数百年等)的平均或统计状况(概率分布和极端值)。2.2异常事件AbnormaEVEnt发生概率较低的事件。2.3空气温度AirtempErature地面气象观测中测定百叶箱等防辐射装置内距地面1.50米高度的空气温度,表示空气冷热程度的物理量,简称气温。单位为摄氏度(℃)。[GB/T352262017,术语和定义3.1]2.4平均气温TempEraturEaverage某一时段或空间范围气温的平均值。单位为摄氏度(℃)。[GB/T355622017,术语和定义2.3]2.5降水量precipitation某一时段内,从天空降落到地面上的液态(降雨)或固态(降雪)(经融化后)降水,未经蒸发、渗透、流失,而在水平面上积聚的水层深度。单位为毫米(mm)。[GB/T285922012,术语和定义2.1]气候平均值CIimatEnorma气象要素30年或其以上的平均值。本标准取1981-2010年的平均值。[QX/T1522012,术语和定义2.5]2.7标准化降水指数standardizedpreciptationindex假设某时间段降水量服从r概率分布,对其经过正态标准化处理得到的指数。其具体计算原理和方法见附录B。1DB43/T17172019[GB/T204812017,术语和定义3.7]2.8月尺度MonthlyscalE将30天作为月尺度度量单位。滑动平均气温RunningmeantemperaturE平均气温时间序列依次以当天及前n-1天这n个数据为一组求取的平均值,经常应用的n有5、10、30等。单位为摄氏度(℃)。[QX/T1522011,术语和定义2.3]2.10平均气温距平MeantemperaturEanoMaly某时段平均气温(2.4)与其同期气候平均值(2.6)之差。单位为摄氏度(℃)。[GB/T355622017,术语和定义2.5]降水距平百分率precipitationanomalyinpercEntagE某时段降水量(2.5)与同期气候平均值(2.6)之差除以同期气候平均值的百分比。单位为百分率(%)。[GB/T204812017,术语和定义3.4]重现期RecurrEnceinterval统计量的特定值重复出现的时间间隔,以年计。本标准采用核密度估算法计算重现期。其具体计算原理和方法见附录C。[GB/T336692017,术语和定义2.9]3监测指标3.1异常气温监测指标3.1.1某站逐日30天滑动平均气温(T,计算见附录A)。3.1.2某站逐日30天滑动平均气温气候平均值(T30,计算见附录A)。3.1.3某站逐日5天滑动平均气温(T5计算见附录A)。3.1.4某站逐日5天滑动平均气温气候平均值(T5,计算见附录A)。3.1.5某站各日30天滑动平均气温30年一遇统计值(计算见附录C)。3.2异常降水监测指标3.2.1某站逐日30天滑动标准化降水指数(SPIan,计算见附录B)。3.2.2某站年逐日降水量。4判别方法和标准4.1异常冷(暖)事件4.11判别方法2DB43/T17172019异常冷事件:当T30≤T033,向后搜寻直至不满足条件为止(T033,计算见附录C)。异常暖事件:当T≥T966,向后搜寻直至不满足条件为止(TOS,计算见附录C)。4.12起止日期的确定开始日期:以第次Ta≤T33(Ta≥T的期为准向前推390天,开始向后第一次(T5T5>2.0℃)i的期。 结束日期:以最后一次达到异常冷(暖)事件的日期为准,向前最后-次T5T5<-2.0℃(T5T5>2.0℃)的日期(若结束日期日气温距平偏高(低),则结束日期往前推至日气温距平偏低(高)4.2异常多雨(少雨)事件4.2.1判别方法异常多雨事件:当SPIso>2.0,向后搜寻直至不满足条件为止。异常少雨事件:当SPIan<-2.0,向后搜寻直至不满足条件为止。4.2.2起止日期的确定开始日期:以第一次SPIa0>2.0(SPIan<-2.0)的日期为准,向前推30天,第一个降水日(无降水日)的日期。结束日期:以最后一次达到异常多雨(少雨)事件后一天的日期为准,自该日向前搜寻最后一个有降水日(无降水日)的日期。3DB43/T17172019附录A(规范性附录)滑动平均气温及其气候平均值计算方法A.1滑动平均气温计算公式,见式(A.1):式中:Tkn天滑动平均气温,n=5、30;i日序号,i=1,2,…,n,本标准中i取当天及其前n-1天;ti日平均气温的逐日值。A.2滑动平均气温的气候平均值计算公式,见式(A.2)A.2)式中:T-nn天滑动平均气温的气候平均值,取1981-2010年30年的平均值;j年份序号,j=1,2,…,30;Tnjn天滑动平均气温的逐年值。4DB43/T17172019附录B(资料性附录)标准化降水指数计算方法假设某时段降水量为随机变量x,则其r分布的概率密度函数为:B,…(B.4)式中:xi降水量样本;x降水量多年平均值;β>0尺度参数;Y>0形状参数。确定概率密度函数中的参数后,对于某一年的降水量xo,可求出随机变量x小于xo事件的概率为:利用数值积分可以计算用(B.1)式代入(B.6)式后的事件概率近似估计值。降水量为。时的事件概率由下式估计:…式中:m降水量为。的样本数;n总样本数。对分布概率进行正态标准化处理,即将(B.6)、(B.7)式求得的概率值代入标准化正态分布函数,即:B.8对(B.8)式进行近似求解可得:,5DB43/T17172019式中:P—(B.6)式或(B.7)式求得的概率,并当P>0.5时,P=1.0-P,S=1;当P≤0.5时,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值就是此标准化降水指数SPI.DB43/T17172019附录C(资料性附录)核密度估计计算方法假设xi,x2,"-n为单变量a,样本,则az的概率密度函数fx)的高斯核密度估计公式为:-----