气象灾害综合风险普查技术规范 低温编制说明.docx
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1、气象灾害综合风险普查技术规范低温编制说明一、项目背景(一)全省和国内外产业、技术现状低温灾害是指因冷空气异常活动等原因造成剧烈降温以 及冻雨、雪、冰(霜)所造成的灾害事件。造成低温灾害的 主要天气过程有冷空气(寒潮)等冷空气活动,具体表现为 较强冷空气、霜冻害、低温阴雨寡照和凝冻等。贵州省85个 国家气象观测站1951年以来出现的历史最低气温为-15. 3 (威宁),历史极端最低气温低于I(TC的站点数仅占全省总 站数不足四分之一。根据国际通行的高海拔地区的定义 (1500350Onl),贵州省西部8个县为高海拔地区,最冷月 平均气温均在0。C以上,其中月平均气温最低出现在大方的 1月,为L
2、9寸,由此看来,贵州并不存在“高寒地区”。贵 州省低温灾害具有独特的地方特点,不同于北方“干冷”的 气象条件,而是较为复杂的“湿冷”,低温高湿的气象条件 在一年中的不同时段发生和持续便容易产生不同类型的低 温灾害,如2008年的低温雨雪冰冻事件、2012年的秋风灾 害、2020年的秋绵雨事件和2021年的大范围长时间的低温 阴雨寡照事件等,这些灾害会对农业、电力和交通等方面造 成了不同程度的损失。可见,贵州低温灾害的致灾性并不体 现在温度的极端性上,而在于低温环境配合其他特定气象条 件形成的综合性低温灾害。低温灾害的承灾体主要是农作物和经果林等,另外冬季 凝冻的承灾体还包括电网、通信和交通设施
3、等。低温灾害在 农业方面的致灾形式体现在两方面:低温冻害和低温冷害。 低温冻害是指越冬作物和果树、林木、蔬菜等在越冬期(包 括晚秋和早春),遇到0以下低温或剧烈变温引起植物体 冰冻或丧失一切生理活动,造成植物体死亡或部分死亡,包 括霜冻、凝冻等。低温冷害是指作物生长季节,由于受到低 于其生育适宜温度下限的低温影响,使作物生育延迟,或发 生生理障碍而造成的减产,往往在温暖季节发生,作物受害 后外观无明显变化。包括春播期低温、移栽期低温、秋风、 秋绵雨、寡照等。低温灾害在其他方面的致灾性体现在持续 的凝冻过程造成电网覆冰断裂或倒伏、道路结冰、以及交通 中断导致的人畜受困等。(二)制修订地方标准的必
4、要性和意义2018年10月10日,习近平总书记主持召开中央财经委员 会第三次会议,研究提高自然灾害防治能力问题,明确提出 要实施灾害风险调查和重点隐患排查工程,掌握风险隐患底 数,将其作为自然灾害防治九项工程之首,经国务院同意, 定于20202022年开展第一次全国自然灾害综合风险普查 工作,其中气象灾害风险普查是其中主要的致灾普查内容之 一。按照国务院第一次全国自然灾害综合风险普查领导小组 办公室关于印发第一次全国自然灾害综合风险普查总体方 案的通知(国灾险普办发20202号)、贵州省第一次全国自 然灾害综合风险普查领导小组关于印发贵州省第一次全国 自然灾害综合风险普查实施方案的通知(黔灾险
5、普发 2021 1号)工作安排部署,对贵州省气象灾害风险普查工作 做了全面部署。为落实全国自然灾害风险普查的工作安排,贵州省山地 环境气候研究所承担贵州省低温灾害气象风险普查工作,在 2020年10月一2021年5月开展试点工作期间,中国气象局下 发了全国气象灾害综合风险普查技术规范低温灾害调查 与风险评估(以下简称“全国技术规范”),并要求各省 气象局制定出台省级规范。全国技术规范中对于一部分低温灾种的定义和专用名 词没有做具体规定,导致实际普查工作中可能存在各地因为 理解不同导致的调查标准不一致的情况;全国技术规范对于 低温分灾种的统计标准的阈值和判断标准是基于全国低温 灾害的判断方法,在
6、贵州省并不适用,需要根据贵州省本地 的低温灾害特点和成灾机理做调整。因此为了科学指导贵州 省低温灾害风险普查工作,亟需制定适用于贵州本地的气 象灾害综合风险普查技术规范低温。(三)主要内容本文件明确了四种低温灾害(较强冷空气、霜冻害、低温阴雨寡照和凝冻)致灾因子的定义,规定了低温灾害 风险评估和区划方法,确定了低温灾害过程调查、承灾体 信息采集和灾情信息调查等表格样式。二、工作简况(一)任务来源本文件由贵州省气象局提出,由贵州省市场监管局于 2022年4月7日在官网上公示的第一批贵州省级地方标准制 修订项目立项计划的通知批准立项,贵州省山地环境气候 研究所、贵州省气候中心、贵州省山地气候与资源
7、重点实验 室和贵州新气象科技有限责任公司起草制定。(二)编制过程本文件的研究及编制期限为2021年1月一2023年8月,分 5个阶段开展:(1)组织起草阶段2021年1月一3月,组建文件起草小 组,收集文件编制的气象数据、灾情数据和有关标准编制的 参考、引用资料,进行归纳整理。2021年4月一5月,根据国 家规范中四种低温灾害的致灾因子,运用我省业务和项目结 题成果中已经较为成熟的霜冻害和凝冻指标做统计,优化低 温致灾因子指标算法。2021年6月一2022年4月,在对文件的 主要内容进行综合分析和充分论证的基础上,按照GB/L1一 2000标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则和 GB
8、/T1. 22002标准化工作导则 第2部分:标准中规范性技 术要素内容的确定方法编写本文件的讨论稿。(2)征求意见阶段 2022年5月一2022年12月, 在贵州省气象行业内部组织三次技术审查会,征求贵州省气 象台等7家有关单位和专家意见88条(其中,共收到意见 建议88条,采纳82条,未采纳6条),2023年6月13日 参加贵州省气象局组织的技术审查会。(3)审查阶段(三)主要起草人及其工作分工主要起草单位主要起草人员职称/职务任务分工贵州省山地环境气候研究所于飞高级工程师标准起草贵州省山地环境气候研究所李丽丽高级工程师数据处理、标 准起草贵州省山地环境气候研究所张波高级工程师资料收集贵州
9、省山地环境气候研究所孙思思高级工程师资料收集贵州省气候中心张东海工程师资料处理贵州省气候中心李忠燕高级工程师资料处理贵州省山地化候与资源重点 实验梁平正研级高工资料收集贵州省山地环境气候研究所李浪助理工程师资料收集贵州新气象科技有限责任公 司曾莉萍高级工程师数据处理货州新气象科技有限责任公 司庞庆兵工程师数据处理四、主要条款的说明及确定依据20212023年,全国第一次自然灾害综合风险普查工作 在贵州省开展期间,低温灾害调查工作方面无国家标准、行 业标准、地方标准,国家级和省级仅制定了相应的部门技术 方案。对于低温风险调查的致灾因子定义章节,部分引用或改 写相关行业标准或地方标准,对于低温灾害
10、风险评估与区划 技术规范目前无相应的标准。本标准中规定的低温致灾因子 与现行标准的区别情况如下:(1)较强冷空气。引用GB/T 204842017冷空气等 级达到较强冷空气等级及以上标准的天气过程为一次较强 冷空气过程。(2)霜冻害。本文件采用地面最低温度W(TC为判定条 件。QX/T4562018初霜冻日期的早晚等级中规定了初霜 冻日等级的判断,采用的是地面Ocm日最低温度WO。C的日 期为轻霜冻初日的判定条件,与本文件的方法一致,结合贵 州地形地貌的特点,采用地面Ocm最低温度为判定条件。(3)低温阴雨寡照。国家规范中的低温阴雨寡照指标是 参照QX/T982008早稻播种育秧期低温阴雨等级
11、中轻度 低温阴雨等级的定义规定的,本文件根据贵州省具体情况对 于温度、持续时间和日照时数的阈值都做了调整,使其能够 包含部分中度以上的秋风和秋绵雨等灾害。(4)凝冻。本标准中引用DB52/T 6522010贵州省 凝冻灾害气象等级标准对单站凝冻过程、区域凝冻过程、 凝冻日、开始日和结束日的定义。(5)本文件中章节5中的风险评估与区划风险指数计 算方法(公式1)引用全国气象灾害综合风险普查技术规 范低温灾害调查与风险评估(5.5);低温危险性指数计 算方法(公式2)引用自全国气象灾害综合风险普查技术 规范低温灾害调查与风险评估(5.3);低温一级致灾因 子计算方法(公式3)参考全国气象灾害综合风
12、险普查技 术规范低温灾害调查与风险评估(5.3)的计算方法,编 写公式表述;暴露度计算方法(公式4)引用QX/T 527农 业气象灾害风险区划技术导则附录C.2;脆弱性计算方法 (公式5)引用自全国气象灾害综合风险普查技术规范低 温灾害调查与风险评估(5.5)。五、主要试验(或验证)的验证分析报告(测试报告)(1)较强冷空气根据国家规范中结束时间定义,容易导致识别出的过程 持续天数偏少、最低气温偏高,无法充分体现强降温引起的 低温的致灾性。以播州1997年11月9-19日期间发生的一次较 强冷空气过程为例(图1),根据国家普查标准的判别的过程 为11月11-12日,过程持续两天,最低温度为15
13、寸,但这期间 并日最低气温未达到最低值,很明显,此次过程的最低值发 生在11月17日,根据本文件指标判定,11月11日为起始日, 12日为持续日,13T4日满足24小时内连续降温的条件,15日 满足48小时降温幅度26。C的条件,16-17日满足24小时内连 续降温的条件,18日起“同时不满足强降温过程判定条件和 24小时内连续降温”,因此,17日判定为较强冷空气结束日, 本次过程为11月11-17日,过程持续7天,最低温度为3七。综上,两种指标统计出的过程参数差异较大,从过程最 低温度上来看,本文件指标在较强冷空气致灾强度的参数统 计结果更加合理。(P)经刁图1 一次较强冷空气过程温度相关要
14、素的变化图贵州省19782020年平均较强冷空气日数为35.4d,较 强冷空气日数最多的年份为1987年,最少的年份为2014年。 近年来,贵州省较强冷空气日数呈下降趋势(错误!未找到引年份图2贵州省19782020年区域较强冷空气平均日数年际变化从贵州省较强冷空气年平均持续日数的空间分布来看, 频率较高的地区与频次分布形势一致,集中在省东部和南部 的部分地区,省东部的天柱和万山的年平均日数达到45d以 上,省中南部的黎平、雷山、龙里年平均日数都达到53d以上, 凯里、都匀、麻江、丹寨、独山、贵定、平塘和剑河年平均 日数为4552d,省西部地区的威宁年平均日数为4562d (错误!未找到引用源
15、。)。图3贵州省19782020年较强冷空气年平均持续天数空间 分布(2)霜冻害指标论证霜冻害是指冷暖空气的入侵或辐射冷却,使土壤表面、 植物表面以及近地面空气层的温度骤降到0以下,使植物 原生质受到破坏,导致植株受害或者死亡的一种短时间低温 灾害(李飞,2007)。何维勋等认为,霜冻必定发生在0。C以 下的低温条件下,但并不是0。C以下低温都会造成霜冻,而只 是有在作物发生冻结时这种灾害才会发生。有学者在实验室 内模拟霜冻形成的过程:经研究确定模拟霜冻的条件为:黑 暗环境下,气温在30分钟内从室温(20。C)降到5。(3,在5。C 维持30分钟,之后以0.8。(3/11的速度降到-2七,在-
16、2。C维持2 小时,再以4. 7th的速度回升到5。C结束霜冻处理(孙鲁龙, 2019) o从霜冻害灾害的原理来看,天气现象观测的霜日发生霜 冻害的概率高,两者应该有较强的正相关关系,因此在论证 霜冻害指标时以天气现象观测到霜的为参照,计算指标统计 量之间的差异,根据差异情况判断指标在贵州省应用的效果, 若差异变小则可说明本文件方法具有改进效果。国家规范指标统计的霜冻日数与天气现象统计的结果 (图4),在全省范围内较本文件指标均明显偏高,本文件指 标的改进效果明显,全省大范围日数差值都在10日以下,省 中部自西向东一带的多个区域大值中心,日数差值的天数也 明显小于本地化修订前。将国家规范和本文
17、件的霜冻年日数 与霜冻天气现象统计的年日数做空间分布的相关性统计(图 5),本文件指标与天气现象统计的年日数的空间相关系数可 达0. 773,相较修订之前的相关系数(0. 586)有明显的提升。(a)(b)图4霜冻指标与天气现象资料统计的年平均日数差值分布图(a.国家规范,b.本文件指标)(a)(b)图5贵州省两种霜冻指标与霜冻天气现象统计的年日数空 间相关系数(a.国家规范指标,b.本文件指标)统计两种方法定义指标的统计量,对比天气现象资料直 接统计的年变化情况(图6),可以明显看出国家规范定义指 标的年累计霜冻日数明显偏高,本文件指标的统计值介于两 者之间。三条曲线随时间的变化趋势较为一致
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