1、ICS 07.060 A 47 道昌中华人民共和国国家标准G/T 20481-2006 气象干旱等级Classification of meteorological drought 061214000014 2006-08-28发布2006-11-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局也士中国国家标准化管理委员会.oc.IJ GB/T 20481-2006 目次前言.皿引言.N 1 范围. 2 术语和定义3 单项气象干旱指数.3 3. 1 降水量距平百分率.3 3.2 相对湿润度指数.3 3. 3 标准化降水指数.4 3.4 土壤相对湿度干旱指数.4 3.5 帕默尔干旱指数.5 4 综
2、合气象干旱指数4.1 综合气象干旱等级.5 4.2 综合气象干旱指数的计算方法4.3 干旱过程的确定和评价.6 4.4 气象干旱等级监测年报表.附录A(资料性附录)气象干旱监测年报表. 7 附录B(规范性附录)可能蒸散量的计算方法附录C(规范性附录)标准化降水指数的计算方法.14 附录D(规范性附录)帕默尔干旱指数的计算方法. I GB/T 20481-2006 前言本标准的附录A为资料性附录，附录B、附录C、附录D为规范性附录。本标准由中国气象局提出。本标准白中国气象局政策法规司归口。本标准由国家气候中心负责起草，中国气象科学研究院、国家气象中心、中国气象局预测减灾司参与起草。本标准主要起草
3、人:张强、邹旭皑、肖风劲、吕厚奎、刘海波、祝昌汉、安顺清。阳山GB/T 20481-2006 sl 干旱是我国主要的自然灾害之一，具有发生频率高、持续时间长、波及范围广的特点。干旱的频繁发生和长期持续不但给国民经济带来巨大的损失，还会造成水资源短缺、沙尘暴增加、荒漠化加剧、生态与环境恶化等不利影响。近几十年来，随着全球气候变暖的不断加剧，干旱事件也呈现明显的上升趋势。长期以来，气象工作者对干旱及其指标进行了大量的研究，但由于各地气候差异大、各级气象部门技术力量发展不均衡，在使用干旱指标方法、划分干旱等级和监测、评估干旱发生和影响时，各地往往存在很大差异，无法进行时空比较，难以满足各级人民政府组
4、织防御气象灾害的需求。因此，本标准旨在规范全国通用的、具有空间和时间可比性、能较为客观地描述干旱的发生、发展、持续、解除等过程，以及干旱发生程度和范围的等级标准，使全国干旱监测与评估业务规范化、标准化。干旱问题十分复杂，涉及面广，可分为气象干旱、农业干旱、水文干旱以及经济社会干旱等，气象干旱是其他专业性干旱研究和业务的基础。本标准所制定的气象干旱等级，适用于气象、水文、农业、林业、社会经济等行业从事干旱监测、评估部门使用。本标准的主要技术方法是目前国内外干旱监测与评估业务中使用较为普遍、简便、客观、科学、操作性较强的干旱指标与方法。气象干旱等级划分为五个等级，分别为无早、轻早、中早、重旱和特旱
5、。N GB/T 20481-2006 气象干旱等级1 范围本标准规定了气象干旱指数的计算方法、等级划分标准、等级命名、使用方法等。本标准适用于气象、水文、农业、林业、社会经济等领域从事干旱监测、评估业务与科研工作。2 术语和定义2.1 下列术语和定义适用于降水量preci 从云中降落到单水量单位为毫米(2.2 2.3 2.5 2.6 气温air 空气冷凤速空气所可能蒸散量毫米(mm)。2. 7 2.8 注:本标准中采用联合国粮农计算方法参见附录B。土壤相对湿度relative soil moisture 土壤实际含水量占土壤田间持水量的比值，以百分率(%)表示。土壤湿度soil moistur
6、e 最大可能蒸散量，单位为Thornthwa出方法计算可能蒸散量，单位容积或单位重量土壤中的水分含量占同容积或同质量土壤烘干后质量的百分比，以百分率(%)表示。2.9 土壤田间持水量soil field capacity GBjT 20481一2006土壤所能保持的毛管悬着水的最大水分含量。以水分占同容积或同质量土壤烘干后质量的百分率c%)表示。2. 10 相对湿润度指数relative moisture index 某时段的降水量与同时段内可能蒸散量之差再除以同时段内可能蒸散量。2. 11 气候平均值c1 imatic normal 气象要素30年或以上的平均值。注:本标准根据WMO有关规定
7、取最近三个年代的平均值作为气候平均值。如:2001年2010年期间，气候平均值取1971年2000年共30年的平均值。2.12 气象干旱meteorological drought 某时段由于蒸发量和降水量的收支不平衡，水分支出大于水分收入而造成的水分短缺现象。2. 13 气象干旱指数meteorological drought index 利用气象要素，根据一定的计算方法所获得的指标，来监测或评价某区域某时间段内由于天气气候异常引起的水分亏欠程度。2.14 2.15 气象干旱等级c1assification of meteorological drought category 描述干旱程度的
8、级别标准，也就是气象干旱指数的级别划分。干旱发生drought配currence某时段降水量较气候平均值偏少，空气干燥，或蒸发引起土壤水分出现不足，对植被生长发育产生不利影响，气象干旱等级达到轻旱以上标准。2.16 干旱发展drought aggravation 某时段降水量持续较气候平均值偏少，且土壤水分较前一段时间进一步减少，对植被影响较前期严重，气象干旱强度比前期加重，气象干旱等级至少加重一个等级。2. 17 干旱持续drought persistence 某时段降水量与蒸发量基本维持平衡，前期由于降水量偏少导致的土壤水分不足仍然维持，对植被影响与前期相近，气象干旱等级与前期相同。2.1
9、8 干旱缓和drought alleviation 出现自然降水，土壤水分较前一段时间增加，干旱对植被影响较前期减轻，气象干旱等级较前期至少减轻一个等级。2.19 干旱解除drought relief 某时段出现较多自然降水，使土壤水分达适宜或偏湿状态，气象干旱等级达无早或正常等级。2.20 降水量距平百分率percentage of precipitation anomalies 某时段的降水量与常年同期气候平均降水量之差与常年同期气候平均降水量相比的百分率，单位用百分率c%)表示。GB/T 20481一20062.21 气候适宜降水量c1imatically appropria能forex
10、istingmlition precipitation(CAFEC P阳ipitation)保持与某地区已确定的水分利用相适应的水资源所需要的降水量，单位为毫米(mm)。3 单项气象干旱指数3. 1 降水量距平百分率(P.)3. 1. 1 降水量距平百分率气象干旱等级(见表1)表1降水量距平百分率干旱等级划分表降水量距平百分率/%等级类型月尺度季尺度年尺度1 元旱40 0 T(x) .( C.1 ) 式中zo.ro分别为尺度和形状参数，卢和可用极大似然估计方法求得，见式(C.2)和式(C.3): -n0.5时.5=1，当叩5时，5=-1。Co=2. 515517; 14 C =0.802 85
11、3; C2 =0.010 328; d =1. 432 788; d2 =0.189 269; d3 =0.001 308。由式(C.8)求得的Z值就是此标准化降水指数SPI。GB/T 20481-2006 15 GB/T 20481-2006 附录D(规范性附录)帕默尔干旱指数的计算方法D.1 帕默尔干旱指数原理PDSI(The Palmer Drought Severity lndex)是表征在一段时间内，该地区实际水分供应持续地少于当地气候适宜水分供应的水分亏缺。基本原理主土且牛品主货原理。该指数是基于月值资料来设计的，指数经标准化处理，指数值一般;在一岛fIIr)和+6(湿)之间变倍、
12、吨以对不同地区、不同时间的土壤水分状况进行比较。PDSI在计算水先，支平衡时，主.阜孟且降水量和清世供需，物理意义明晰。D.2 帕默尔干旱度指数计算D. 2.1 水分异常指数Z水分供应达到气候式中:RD-气候适上述气候适式中:PE-可能蒸散量，由FAPR 土壤可能水分供给量，由PRD-可能径流，由式(D.7)计算:.( D.6 ) PRO = A WC - PR = 5, + 5 u ( D.7 ) 16 PL 土壤可能水分损失量，由式CD.的计算:PL = PL, +PLu ( D.8 ) PL , = minCPE ，5，);即:PE和5，两者选小的上面式(D.6)(D. 10)中:. (
13、 D.9 ) PLu = (PE - PL ,)5u/ AWC ( D. 10 ) AWC一一整层土壤田间有效持水量，单位为毫米Cmm);GB/T 20481-2006 5，一一-初始上层土壤有效含水量，单位为毫米(mm);5u一一初始下层土壤有效含水量，单位为毫米(mm);J、yJJ分别为蒸散系数、土壤水供给系数、径流系数和土壤损失系数，每站每月分别有四个相应的常系数值，计算如式(0.11)式(0.14): = (ET) 二(PE) 卢一三主L一(PR) . ( 0.11 ) ( O. 12 ) (RO) y=气-一(O. 13 ) (PRO) (L) . ( O. 14 ) (PL) 各量
14、上面的横线代表其多年平均值。帕默尔假定土壤为上下两层模式，除非上层土壤中的水分全部丧失，下层土壤才开始失去水分，而且下层土壤的水分不可能全部失去。在计算蒸散量、径流量、土壤水分交换量的可能值与实际值时，需要遵循一系列的规则和假定。另外，土壤有效持水量AWC(availa ble water holding capacity)也作为初始输入量。在计算POSI过程中，实际值与正常值相比的水分距平d表示为实际降水量P与气候适宜下降水量()的差，见式(0.15): d=P- ( O. 15 ) 由于POSI试图成为一个标准化的指数，因此水分距平d求出后，又将其与指定地点给定月份的气候权重系数K相乘，得
15、出水分异常指数Z，也称帕默尔Z指数，表示给定地点给定月份，实际气候干温状况与其多年平均水分状态的偏离程度计算见式(0.16)。Z=dK 、，、，nb巧/咱Ei咱EiDD /，、，、一旦一D.2.2 气候特征系数K的修正式(0.16)中的气候特征系数K，根据中国气候特点进行修正得式(0.18)和式(0.19): K.=在J( O. 18 ) rpE i +R. +RIOi I () () l I 1一_;.， + 2.8 1 K, = 1. 6 loglo 1 P i+Li 1+0.4 I n I 、E/Qd 咱AD f飞式中: I5, K, 多年平均年绝对水分异常;，l K , 气候特征系数或
16、权重因子pK，-一气候特征系数的第二近似值;D一-d的绝对值平均;D.2.3 建立修正帕默尔干旱指数计算公式根据帕默尔旱度模式的思路，利用我国气象站资料对帕默尔旱度模式，进行修正得式(0.20): X , = Z.l1. 63 + O. 755X_1 .( D.20 ) 式中:X，一一当月POSI干旱指数FZ 当月水分异常指数;X-l一前一个月的POSI干旱指数。CON-SNH筒。国华人民共和国家标准气象干旱等级GB/丁20481-2006白峙中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤印张1.5字数38千字2006年11月第一次印刷开本880X12301/16 2006年11月第一版峰定价14.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-28361 GB/T 20481-2006
