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小麦干旱灾害等级标准 - 中国气象局.doc

小麦干旱灾害等级标准 - 中国气象局

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2017-11-14 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《小麦干旱灾害等级标准 - 中国气象局doc》,可适用于战略管理领域

小麦干旱灾害等级标准中国气象局ICSQX中华人民共和国气象行业标准QX××××××××GB香蕉、荔枝寒害灾害等级DisastersGradeofcolddamagetoTropicalandSubTropicalCropsforbananaandlychee(征求意见稿)××××××××发布××××××××实施中国气象局发布前言本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国气象局提出。本标准由中国气象局政策法规司归口。本标准由中国气象科学研究院负责起草广东省气候与农业气象中心参加。本标准主要起草人:霍治国、杜尧东、姜燕等本标准为首次发布。引言华南地区是我国热带、亚热带作物的主要生产基地冬暖气候优势明显最冷月平均气温以上,月的热量资源约占全年的以上为充分利用冬季气候资源近年来各地热带、亚热带水果和冬季农业迅速发展取得了显著的经济社会效益。但华南地区却时常受到冬季低温寒害的袭击给当地的农业生产造成重大损失其中仅世纪年代的次寒害就给广东农业造成了亿元的经济损失其中香蕉、荔枝受害尤为严重。因此为客观、定量地评估香蕉、荔枝寒害灾害的等级及其对产量的影响编制本标准旨在规范区域通用的、具有相对空间和时间可比较性的香蕉、荔枝寒害灾害等级标准使香蕉、荔枝寒害灾害监测、预警、评估业务规范化、标准化。为国家农业防灾减灾特别是有针对性进行农业气象灾害的监测、预警、评估及其防御以及制定救灾政策、措施调整农业布局和结构等提供科学依据。香蕉、荔枝寒害是指在冬季遭受以上(有时稍低于)的一种低温危害现象。一直以来香蕉、荔枝寒害的致灾因子都是沿用表征寒潮的过程降温幅度和最低气温但最新研究表明以上的寒害是由中弱冷空气多次补充造成的并未达到寒潮标准。因此仅考虑寒潮过程及其指标不能准确地表征香蕉、荔枝寒害。为此本标准对香蕉、荔枝寒害的过程进行了重新界定优选出年度寒害过程的极端最低气温、持续日数、有害积寒、最大降温幅度作为致灾因子计算出不同致灾因子对寒害影响的权重系数以及综合寒害指数。以综合寒害指数为基础将香蕉、荔枝寒害分为轻度、中度、重度、严重四个等级。本标准采用相对变化指标具有普遍适用性。香蕉、荔枝寒害灾害等级范围本标准规定了香蕉、荔枝寒害灾害的定义表征指标及其计算方法、等级划分、等级命名、使用方法。本标准适用于各级气象、农业、民政、统计等有关部门对香蕉、荔枝寒害灾害的调查、统计、预警、评估和发布。术语和定义下列术语和定义适用于本标准。气温temperature表示空气冷热程度的物理量简称“气温”。注:本标准中气温用摄氏度()表示取位小数以下为负值。我国气象台(站)一般所指的气温是百叶箱中离地面约m高处的温度表或温度计量得的空气温度。它基本上代表了当地的气温。极端温度ExtremeTemperature一段时间内某一地区达到的最低和最高温度。前者是极端最低温度后者是极端最高温度。有时也指同一时期温度空间分布(一般指水平分布)中的最高和最低值。寒潮ColdWave冬半年引起大范围强烈降温、大风天气常伴有雨、雪的大规模冷空气活动。又称寒流。我国的寒潮标准见表。表我国寒潮标准一般寒潮严重寒潮寒潮等级()()()()()过程降温幅度()过程最低气温()寒害ColdDamagetoTropicalandSubTropicalCrops热带、亚热带作物在冬季受低温作用而造成的一种灾害。依天气条件可将寒害分成平流型寒害、辐射型寒害和混合型寒害。香蕉受害后轻者叶片焦枯重者整株死亡荔枝受害后轻者叶片、枝条焦枯重者树干干枯甚至整株死亡。造成严重减产甚至绝收。香蕉、荔枝寒害的致灾因子选择及其量值计算寒害的临界温度CriticalTemperatureofColdDamagetoTropicalandSubTropicalCrops香蕉、荔枝寒害的临界温度为。即最低温度在以下才会使香蕉、荔枝受害。寒害的过程ProcessofColdDamagetoTropicalandSubTropicalCrops香蕉、荔枝寒害过程为:当最低气温时为寒害过程开始当最低气温,时为寒害过程结束。有害积寒AccumulatedHarmfulTemperature香蕉、荔枝寒害过程中逐时低于临界受害温度()的绝对值累积量。寒害过程的致灾因子选择选择寒害过程期间出现的日平均温度降温幅度、最低气温、持续日数、有害积寒作为过程降温幅度、过程最低气温、过程持续日数、过程有害积寒选定为过程致灾因子。其意义在于用降温幅度、最低气温可以较好地表征强冷空气入侵引起的平流型、辐射型寒害的剧烈程度用低温持续日数、有害积寒可以较好地表征中弱冷空气多次补充造成的平流型寒害的累积作用。寒害致灾因子量值计算最大降温幅度GreatestTemperatureDrop在月至翌年月期间出现的历次寒害过程中取日平均温度降幅最大的次作为年度寒害最大降温幅度。极端最低气温MinimumAirTemperature在月至翌年月期间出现的历次寒害过程中取最低气温最低的次作为年度寒害极端最低气温。持续日数在月至翌年月期间出现的历次寒害过程中全部过程中持续日数之和作为年度寒害持续日数。有害积寒在月至翌年月期间出现的历次寒害过程中全部过程中有害积寒之和作为年度寒害有害积寒。有害积寒的计算方法参见附录。香蕉、荔枝综合寒害指数计算采用主成分分析法对最大降温幅度、极端最低气温、持续日数、有害积寒个致灾因子进行综合简化使得简化后的指标既能有效地反映原来指标的主要信息量同时新的指标之间又不存在相互关系。对寒害个致灾因子数据逐一进行标准化处理。标准化处理方法如下:',xxiX=()in'(,)xx,ii,n'x式中为某一致灾因子的第i年的实际值x为某一致灾因子的多年平均值ii为年份n为总年数X为某一致灾因子的第i年的标准化值。i利用标准化后的数据采用主成分分析法计算个致灾因子的权重系数。选择第主成分中个致灾因子的权重系数分别与对应因子值相乘后求和作为原来四个致灾因子的综合指数。即:HI=aXaXaXaX()式中HI为逐年寒害综合指数X为逐年极端最低气温的标准化值X为逐年持续日数的标准化值X为逐年有害积寒的标准化值X为逐年最大降温幅度的标准化值。a、a、a、a分别为由第主成分确定的极端最低气温、持续日数、有害积寒、最大降温幅度因子的权重系数计算方法参见附录。一地的a、a、a、a值可利用当地的实际资料进行确定。对于个致灾因子变化存在显著相关的区域也可采用代表站点的个致灾因子的权重系数进行区域其它站点的综合寒害指数计算表中给出了广东省不同致灾因子的权重系数。在实际计算中a、a、a、a的两种取值方案对寒害综合指数计算结果的影响很小。从简单化和可比性出发可采用表中给出的权重系数计算广东省各站点逐年的综合寒害指数。表广东省综合寒害指数计算中不同致灾因子的权重系数参考取值表致灾因子极端最低气温持续日数有害积寒最大降温幅度因子代号XXXXaaaa权重系数香蕉、荔枝寒害灾害等级指标根据各地综合寒害指数对香蕉、荔枝气象产量的影响关系将寒害分为轻度、中度、重度、严重四个等级(表)。表华南地区香蕉、荔枝寒害致灾等级指标致灾等级致灾因子轻度中度重度严重综合寒害指数(HI),HI,HI,HIHI减产率(),,,,附录A(资料性附录)有害积寒的计算方法有害积寒是指香蕉、荔枝寒害过程中逐时低于临界受害温度()的累积量。一日内的有害积寒可由()式计算:tX,(TT(t))dt(T(t),T)Cc()日,t式()中X为一日内的有害积寒(日)T为香蕉、荔枝寒害的临界温日C度(T=)T(t)为瞬时温度()t、t分别为一日中低于寒害临界温度的C起始、终止时刻。对于有逐时气温观测资料的气象台站可将()式离散化则一日内的有害积寒可由()式计算:tX=()(T,T)日,Ci,it式()中T为逐时温度()其它意义同前。利用()式计算寒害过程中i的逐日有害积寒并累加便可得到过程有害积寒。对于没有逐时气温观测资料的气象台站(目前大多数气象台站没有逐时的气温资料)过程有害积寒可通过近似公式求得。近似计算有不同方法本标准采用日平均气温、日最低气温计算过程有害积寒。具体计算方法如下:假设气温的日变化具有如图所示的周期性变化则将式()离散化并经过求阴影三角形面积、积分变量转换过程有害积寒可写成:NXt,,X,(T,T(t))dtdNC过程,,Nt,,NX,,(T,T)(T,T)dN()Cminmmin,N,X,(T,T)(T,T)(T,T),CminmminminCN,式()中X为过程有害积寒(日)N为过程持续日数T为日最低过程minT气温()为日平均气温()。由()式仅用气象业务观测中可获得的m日平均气温、日最低气温便可计算出过程有害积寒。<T(b)T>T(a)TmCmC温度()温度()TCTTmm时间(h)时间(h)TCTTminmin图气温的日变化寒害致灾因子量值计算示例按照本标准界定的年度寒害致灾因子及其量值计算方法表给出了广州站年度香蕉、荔枝寒害中的极端最低气温、持续日数、有害积寒、最大降温幅度个致灾因子的逐年变化示例。表广州香蕉、荔枝寒害致灾因子年变化极端最低气温持续日数有害积寒最大降温幅度极端最低气温持续日数有害积寒最大降温幅度年份年份X()X(日)X(日)X()X()X(日)X(日)X()综合寒害指数计算中的权重系数确定方法基于因子间具有相互关联关系确定其对最终结果影响的权重系数有不同方法可供选择本标准采用主成分分析法确定个致灾因子对年度寒害影响的权重系数目的是使简化后的指标既能有效地反映原来指标的主要信息量同时新的指标之间又不存在相互关系。以下以广州站为例介绍个致灾因子对年度寒害影响的权重系数的计算方法。利用标准化后的数据采用主成分分析法计算广州站个致灾因子的协方差矩阵的特征根(λ)、特征向量(V)及累计方差贡献率G(p)。,,,,,,V,,,,,G(),,,,,ii,G()为第个主成分的方差已占总方差的以上。采用第主成分中个致灾因子的权重系数分别与对应因子值相乘后求和作为原来四个致灾因子的综合指数。即:HI,,XXXX()式中HI为寒害综合指数X为极端最低气温的标准化值X为持续日数的标准化值X为有害积寒的标准化值X为最大降温幅度的标准化)可计算出广州站历年的综合寒害指数(表)值。利用式(表广州站逐年综合寒害指数年份HI年份HI年份HI年份HI按照与广州站同样的方法可计算出华南地区其它站点寒害个致灾因子第一主成分的权重系数建立综合寒害指数模型进行逐年寒害综合指数计算。参考文献中国农业科学院主编中国农业气象学北京:中国农业出版社,杜尧东毛慧勤刘锦銮华南地区寒害概率分布模型研究自然灾害学报,():,植石群刘锦銮杜尧东,等广东省香蕉寒害风险分析自然灾害学报,():,刘锦銮,杜尧东毛慧勤华南地区荔枝寒害风险分析与区划自然灾害学报,():,刘锦銮,杜尧东荔枝寒害影响因素及其经济损失评估模型自然灾害学报,():,

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