广西《短时强降水强度评估方法》编制说明

PAGE16广西地方标准《短时强降水强度评估方法（征求意见稿）》编制说明一、工作简况（一）任务来源2022年8月，广西壮族自治区市场监督管理局下发了《关于下达2022年广西地方标准制修订项目计划的通知》（桂质监函〔2022〕1903号），将《短时强降水强度评估方法》列为2022年广西地方标准制定项目计划，项目编号为2022-1496，项目起止年限为2022年8月至2023年10月。本标准由广西壮族自治区气象局提出，由广西气象标准化技术委员会归口。（二）起草单位本标准起草单位为广西壮族自治区气象台。（三）标准主要起草人及其所做工作本标准起草人：刘国忠、陈业国、蓝盈、黄芳、覃月凤、梁嘉颖、李生艳、梁存桂。其分工如下：刘国忠：广西壮族自治区气象台，正研高工，第一起草人，全面主持标准的起草工作。负责确定标准制定方法、原则、方案和大纲，标准的起草、调查研究、试验、验证、修订及标准编制说明的编写。陈业国：广西壮族自治区气象台，高工，主要参加人。负责短时强降水强度的统计、分析，参与标准的起草工作，参与标准全文的审定。蓝盈：广西壮族自治区气象台，工程师，主要参加人。负责短时强降水强度等级划分方法的计算、标准在业务中的应用试验和验证。黄芳：广西壮族自治区气象台，工程师，主要参加人。负责标准的调查研究及标准在业务中的应用试验和验证。覃月凤：广西壮族自治区气象台，工程师，主要参加人。负责标准的调查研究及标准在业务中的应用试验和验证。梁嘉颖：广西壮族自治区气象台，工程师，主要参加人。负责收集有关气象标准的参考资料和短时强降水过程的整理。李生艳：广西壮族自治区气象台，高工，主要参加人。负责短时强降水强度的统计、分析。梁存桂：广西壮族自治区气象台，助工，主要参与人。负责短时强降水强度等级划分方法的计算。二、制定标准的必要性和意义广西暴雨特别是极端暴雨往往具有短时强降雨的强对流天气特点，短时强降水天气是由中小尺度天气系统造成的，具有历时时间短、强度强的特点。广西地处云贵高原边缘，卡斯特地貌广布，地质结构较脆弱，在遭受短时强降水后容易出现山洪、滑坡、泥石流等地质灾害，造成人员和经济财产损失。就影响的范围和危害程度来说，短时强降水是广西危害性最大的强对流灾害性天气。目前，广西对短时强降雨天气的评估方法主要是用实时观测的单站一小时、三小时累计降水量值等来简单表述。现有的评估方法存在以下缺陷：一是由于缺乏对广西范围内短时强降水的1小时、3小时累计降水量等历史气候资料进行统计并划分强度等级，从而无法对1小时、3小时累计降水量实时或预报所处的强度等级做出定量评估；二是没有建立短时强降雨过程综合评估方法；全国范围内，国家标准在对降水量等级进行划分时，统计时长一般为12小时或24小时，不能体现短时强降水时间短但强度强的特点，如《降水量等级》（GB/T28592-2012）、《暴雨灾害等级》（GB/T33680-2017）等；针对短时强降水，其它省份也制定了响应等级划分标准，如山西《短历时强降水气象灾害等级划分》（DB14/T1986-2020）、内蒙古《汛期短时强降水指标》（DB15/T2730-2022）、甘肃《短时强降水等级》（DB62/T2755-2017），由于降水强度存在明显的地域差异，上述标准也不能很好地评估广西行政区域内的短时强降水。为了更好地准确反映短时强降水的影响情况，有必要对广西短时强降雨1小时、3小时累计降水量历史气候资料统计并划分强度等级，研究综合强度的评估方法，对短时强降水实时或预报过程进行强度等级评估，为精细预警服务提供依据，特制定本标准。本标准的制定和实施，有助于规范广西各级气象部门短时强降水定量评估标准，减少由于方法和标准不一造成的差异，指导各级气象部门开展监测和评估工作，可为当地有效防御短时强降水及其诱发山洪、泥石流等地质灾害、防灾减灾提供技术支撑，为政府有关部门的应急减灾部署工作提供准确决策参考。三、主要起草过程2022年6-8月，广西区气象台组织有关专家和技术人员，召开《短时强降水强度评估方法》地方标准制定启动会，成立标准编写小组，确定编制组负责人，明确了目标和任务，确定了标准编写技术方案，并进行了任务分工、制订工作进度计划，分别开展了广西暴雨灾害资料的收集、整理、分析处理和研究工作。2022年9月-2023年3月，编制组按照审定后的编写工作大纲，细化编写工作方案，开展调查研究，阅读了大量的相关文献，并按照各自的分工，进行了标准的编写和修改。组织起草标准初稿。2023年4月，形成标准草案征求意见稿（含标准文本、编制说明等）。2023年5月起，面向社会征求意见。四、制定标准的原则和依据（一）编制原则本标准的制定遵循科学性、针对性、实用性、普适性、通用性、可行性原则，既要保证科学性，又要保证在广西行政区域内的实用性和可操作性，同时具有空间和时间的可比性原则，能够客观描述短时强降水的强度。1.科学性和针对性本标准的制定，遵循了现行已有的气象业务规范和标准，针对短时强降水过程的定义、强度评估，使该标准具有科学性和针对性。2.可操作性本标准规范了广西短时强降水强度等级的，是一个可用于业务运行的标准，具有可操作性。3.实用性本标准适用于广西行政区域内短时强对流过程监测、影响评估业务和气象保障服务，实用性较强。（二）标准主要内容本标准的主要内容包括：适用范围、术语和定义、暴雨灾害单项指标与等级划分、短时强降水强度划分和短时强降水过程的综合强度的评估方法。（三）主要依据本标准编写的主要政策文件、文献依据有：（1）《中华人民共和国标准化法》；（2）《中华人民共和国气象法》；（3）《中华人民共和国标准化法实施条例》；（4）《国家标准管理办法》；本标准编写的主要技术依据有：（1）广西短时强降水监测、预报业务和项目研究中对1小时、3小时雨强设定；（2）《GB/T33669-2017极端降水监测指标》；（3）《QX/T341-2016降雨过程强度等级》；五、与现行法律、法规的关系,与有关国家标准、行业标准的协调情况本标准的制定没有引用国际和国外的同类标准。本标准遵守国家宪法，遵守《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国气象法》等相关法律，遵守《中华人民共和国标准化法实施条例》、《国家标准管理办法》等相关法规，本标准还参照了《GB/T33669-2017极端降水监测指标》、《DB45/T2281-2021暴雨过程综合强度评估方法》、《GB/T33680-2017暴雨灾害等级》、《QX/T341-2016降雨过程强度等级》、《QX/T489—2019降雨过程等级》等相关标准的部分内容。六、主要条款说明（一）主要技术指标小时降水量、短时强降水站数、短时强降水过程持续小时数。（二）主要试验验证的论述1.术语定义制定的依据本标准依据《GB/T35228-2017地面气象观测规范降水量》和现行广西短时强降水监测、预报业务中对1小时、3小时雨强阈值的设定制定了“小时降水量”“短时强降水”定义和广西短时强降水过程的“小时降水量、短时强降水站数、短时强降水过程持续小时数”等单项指标的定义。2.短时强降水强度定量评估方法参照《GB/T42075-2022区域性暴雨过程评估方法》《DB/45T2281-2021暴雨过程综合强度评估方法》等标准，单站短时强降水强度等级及短时强降水过程综合强度等级的划分均采用百分位数法，分别计算50%、80%和95%百分位数对应的强度指标作为阈值，划分为一般、较强、强和特强4个等级。百分位数计算采用下面的经验公式(公式1-3）： Qp= i=intp×n+1+ γ=p×n+1+p3-i……….……………..式中：Q(p)—P百分位对应的短时强降水综合强度指数值；X—升序排列后的短时强降水综合强度指数样本序列；p—百分位；i—第i个序列数；n—样本序列总数。为评估区域性短时强对流过程的综合强度，构建以短时强对流过程雨强指数和短时强降水过程总站数为因子的计算公式（公式4）：Q=PI∙S……….………...………..…….…………….(4式中：Q—短时强降水过程综合强度指数；PI—短时强降水过程雨强指数；S—短时强降水过程总站数。其中，短时强降水过程总站数计算公式（公式5）：S=t=1DSt……….…………….…..……式中：S—短时强降水总站数；D—短时强降水过程持续小时数；St—短时强降水过程第t小时小时降水量≥20mm的站数。短时强降水过程雨强指数（PI）计算公式（公式6）：PI=t=1Di=1SiRt,iS式中：PI—短时强降水过程雨强指数；D—短时强降水过程持续小时数；St—第t小时出现短时强降水站数；Rt,i—短时强降水过程中第t小时的第i站小时降水量≥20mm的小时降水量；S—短时强降水过程总站数。3.广西短时强对流评估指标运用结论与分析本标准计算数据为广西全区气象观测站的小时降水量数据。全区气象观测站包括519个国家级气象观测站（桂气测函〔2023〕15号附件2：2023年广西国家级气象观测站名录中所列1个国家气候观象台、7个国家基准气候站、82个国家基本气象站、429个国家气象观测站），以及2520个自治区级气象观测站（桂气测函〔2023〕21号附件：广西自治区级气象观测站名录（2023年）中所列2512个自治区级常规气象观测站、8个自治区级应用气象观测站（交通）），部分站点无有效数据，有效站点数为2933个，统计时段1965年-2021年。应用本标准，得到2933个气象观测站的单站一小时短时强降水强度为一般、较强、强和特强的阈值、单站三小时短时强降水强度为一般、较强、强和特强的阈值（附表1）及广西区域性短时强降水过程的综合强度为一般、较强、强和特强的阈值（附表2）；根据附表2的分级标准，1961-2021年共出现区域性短时强降水过程2185个（附表3），因2006年前广西全区气象观测站点数量较少，仅有1996年4月19日的过程满足标准（综合强度指数106.1，一般），2006-2021年年均有136.5个区域性短时强降水过程，最多的年份为2017年（202个），综合强度为特强以上的过程年均6.9个，最多的为2015年和2020年（15个）；综合强度指数最大为2016年5月19日22时-20日16时的过程（1388.5）；6-8月是短时强降水过程出现最多的月份。（三）预期的经济社会效益本标准的制定和实施，有助于规范各级气象部门对短时强降水的定量评估标准，减少由于方法和标准不一造成的差异，指导各级气象部门开展短时强降水过程监测评估工作，从而提高气象服务水平，为当地有效防御短时强降水及其诱发山洪、泥石流等地质灾害、防灾减灾提供技术支撑，为政府有关部门的应急减灾部署工作提供准确决策参考，社会和经济效益显著。七、重大意见分歧的处理依据和结果无。八、实施标准的措施建议本标准作为推荐性标准发布。本标准实施后，可客观定量地描述单站短时强降水强度和区域性短时强降水过程综合强度，这对于广西短时强降水监测、评估和预警工作有很大的帮助，为更好地做好防灾减灾工作，保障人民生命财产安全等发挥重要的作用。本标准的编制，对提高广西区域内短时强降水过程监测、评估气象服务质量水平和防灾减灾能力具有重要的作用。建议本标准正式发布后组织宣贯，便于对标准内容的理解，促进本标准在业务中应用。九、其他应予说明的事项无。

附表1广西2933个气象观测站短时强降水强度等级划分阈值附表2广西区域性短时强降水过程综合强度划分等级和标准区域性短时强降水过程

综合强度等级综合强度指数的百分位数综合强度指数特强＞95%Q＞647.1强95%～80%326.3＜Q≤647.1较强80%～50%158.3＜Q≤326.3一般≤50%Q≤158.3附表32