DB3304∕T 030－2018气象灾害快速评估技术规范(嘉兴市).pdf

DB3304浙江省嘉兴市地方标准DB 3304/T 0302018气象灾害快速评估技术规范RapidAssessment Technical Specifications of Meteorological Disasters2018 - 08 - 13 发布2018 - 09 - 13 实施嘉兴市质量技术监督局发 布ICS07.060A 47DB3304/T 0302018I前言本标准按照GB/T 1.12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由嘉兴市气象局提出并归口。本标准起草单位：嘉兴市气象服务中心。本标准主要起草人：周秋林，张瑞萍，陈江勇，董旭，罗霞，陆琛莉，陈政豫。DB3304/T 03020181气象灾害快速评估技术规范1范围本标准规定了嘉兴市主要气象灾害评估模型和综合气象灾害等级划分的计算方法。本标准适用于嘉兴市气象灾害快速评估。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 219832008暖冬等级GB/T 219842017短期天气预报GB/T 279572011冰雹等级GB/T 285922012降水量等级GB/T 352292017地面气象观测规范 雪深与雪压QX/T 2802015极端高温监测指标DB 330481/T 29钱塘江观潮气象综合条件等级3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1气象灾害快速评估 rapid assessment of meteorological disasters以气象数据为基础，构建气象灾害指数，建立分灾种和综合气象灾害的评估模型，实现对气象灾害事件事前、事中和事后的快速评估。3.2气温 air temperature空气冷热程度的物理量。注：本标准的气温是在标准环境里百叶箱中离地面约1.5m高处的温度观测仪器所量测的空气温度，单位为摄氏度（），取1位小数，0以下为负值。GB/T 219842017，定义2.43.3最高气温 maximum air temperature一定时段内气温的最高值。单位为摄氏度（）。GB/T 219842017，定义2.63.4最低气温 minimum air temperature一定时段内气温的最低值。单位为摄氏度（）。DB3304/T 03020182GB/T 219842017，定义2.73.5平均气温 mean air temperature一定时段内气温的平均值。单位为摄氏度（）。GB/T 219842017，定义2.53.6暖冬 warm winter冬季平均气温高于某一规定阈值。根据发生范围，可分为单站暖冬、区域暖冬和全国暖冬。GB/T 219832008，定义2.13.7暖冬指数 warm winter index结合冬季平均气温、最高气温达到或超过20日数、最低气温低于或等于0日数和平均气温达到或超过10日数，根据计算所得到的表征暖冬程度的无量纲数值。3.8高温 high temperature日最高气温大于或等于某一限定值的现象。本标准限定值采用35。QX/T 2802015，定义2.53.9高温指数 high temperature index结合高温日数、 极端最高气温和最长高温持续日数， 根据计算所得到的表征高温程度的无量纲数值。3.10极大风力extreme wind force在给定的时间段，瞬时风速达最大值所对应的风的强度，用蒲福风级表示。注：蒲福风力等级表参见附录A。DB 330481/T 29，定义3.63.11大风gale极大风力达到或超过8级的风。注：蒲福风力等级表参见附录A。3.12冰雹 hail坚硬的球状、锥形或不规则的固体降水物。GB/T 279572011，定义2.13.13风雹 gale and hail出现大风或冰雹的天气。3.14风雹指数 gale and hail index结合极大风力、大风日数、最多大风站数和是否出现冰雹，根据计算所得到的表征风雹程度的无量纲数值。3.15暴雨 rain storm24h降雨量大于等于50mm，并且小于100mm的降水。DB3304/T 03020183GB/T 285922012，第4章3.16大暴雨 heavy rain24h降雨量大于等于100mm，并且小于250mm的降水。GB/T 285922012，第4章3.17暴雨指数 rain storm index结合暴雨日数、总暴雨量、大暴雨日数、最大日降雨量和最长持续暴雨日数，根据计算所得到的表征暴雨程度的无量纲数值。3.18低温雨雪 low temperature and snow由冷空气造成的降雪（或雨夹雪、霰、冰粒、冻雨等）或低温冰冻现象。3.19雪深 snow depth积雪表面到下垫面的垂直深度。注：单位为厘米（cm）。GB/T 352292017，定义3.13.20低温雨雪指数 low temperature and snow index结合积雪日数、最大雪深、极端最低气温、最低气温低于或等于0日数，根据计算所得到的表征低温雨雪程度的无量纲数值。4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件。冬季日平均气温冬季日最高气温达到或超过 20的日数冬季日最低气温低于或等于 0的日数冬季日平均气温达到或超过 10的日数暖冬指数极端最高气温高温日数最长高温持续日数高温指数DB3304/T 03020184极大风力大风日数最多大风站数H是否出现冰雹（是，H=1；否，H=0）风雹指数暴雨日数总暴雨量大暴雨日数最大日降水量最长持续暴雨日数暴雨指数积雪日数最大雪深极端最低气温最低气温低于或等于 0日数低温雨雪指数5分灾种气象灾害评估5.1气象灾种主要气象灾种为暖冬、高温、风雹、暴雨、低温雨雪。5.2评估内容气象灾害评估内容包括资料处理、指标权重计算、评估模型建立和灾害等级划分。5.3资料处理DB3304/T 03020185为便于比较不同气象灾害或同一灾害中不同气象要素的影响， 数据均先按照以下公式进行无量纲化处理：注：为无量纲值，为气象数据，为多年平均值，为均方差。5.4指标权重计算利用主成分分析方法，分别计算主要气象灾害中各指标的影响权重。计算方法见附录B。5.5分灾种气象灾害评估模型对于每一种灾害过程进行快速评估，将观测或预报数据代入（1）（5）式，计算得到各灾害指数。. (1).(2).(3).(4).(5)5.6灾害等级划分5.6.1百分位数百分位数的计算采用以下经验公式：注：为第个百分位数，为升序排列后的样本序列，为百分位数，为序列总数，为第个序列数。5.6.2等级划分采用百分位数法，对各灾害指数按表1划分为5个灾害等级，等级越高，影响越重。DB3304/T 03020186表 1分灾种气象灾害等级划分百分位区间5050808090909595灾害等级1 级2 级3 级4 级5 级评估结果轻中等偏轻中等中等偏重重6综合气象灾害评估6.1使用各灾害指数，通过灰色关联度方法计算综合气象灾害指数。灰色关联度计算方法见附录 C。6.2按照百分位数法，对综合气象灾害指数按表 2 划分为 5 个等级，等级越高，影响越重,最终得出综合气象灾害评估结果。表 2综合气象灾害等级划分百分位区间关联度1010关联度3030关联度7070关联度90关联度90综合气象灾害等级1 级2 级3 级4 级5 级评估结果轻中等偏轻中等中等偏重重DB3304/T 03020187AA附录A（规范性附录）蒲福风力等级表表 A.1蒲福风力等级表风力等级海面状况海岸船只象征陆地地面物象征相当于空旷平地上标准高度 10 米处的风速海浪高/mm/sKm/hn mile/h一般最高0-静静，烟直上00.2小于 1小于 110.10.1平常渔船略觉摇动烟能表示风向，但风向标不能动0.31.5151320.20.3渔船张帆时， 每小时可随风移行 23km人面感觉有风， 树叶微响，风向标能转动1.63.36114630.61.0渔船渐觉颠簸， 每小时可随风移行 56km树叶及微枝摇动不息，旌旗展开3.45.4121971041.01.5渔船满帆时， 可使船身倾向一侧能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动5.57.92028111652.02.5渔船缩帆 （即收去帆之一部）有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波8.010.72938172163.04.0渔船加倍缩帆， 捕鱼须注意风险大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难10.813.83949222774.05.5渔船停泊港中， 在海者下锚全树摇动，迎风步行感觉不便13.917.15061283385.57.5进港的渔船皆停留不出微枝折毁，人行向前感觉阻力甚大17.220.76274344097.010.0汽船航行困难建筑物有小损（烟囱顶部及平屋摇动）20.824.475884147109.012.5汽船航行颇危险陆上少见，见时可使树木拔起或使建筑物损坏严重24.528.48910248551111.516.0汽船遇之极危险陆上很少见，有则必有广泛损坏28.532.610311756631214.0-海浪滔天陆上绝少见，摧毁力极大32.736.9118133647113-37.041.4134149728014-41.546.1150166818915-46.250.9167183909916-51.056.018420110010817-56.161.2202220109118DB3304/T 03020188BB附录B（资料性附录）主成分分析方法主成分分析方法是借助于一个正交变化的降维统计方法，将原来P个指标作线性组合作为新的综合指标。 主成分分析的目的是通过分析原来较多可观察指标所反映的个体信息， 提取出较少的几项综合性指标，它们互不相干，并且能最大限度的反映出原来较多指标所反映的信息，进而用较少的几项综合性指标来刻画个体。各指标权重，等于以主成分的方差贡献率为权重，对该指标在各主成分线性组合中的系数的加权平均的归一化。其计算步骤如下：1原始指标数据的标准化采集P 维随机向量，样本，构造样本阵，对样本阵元进行标准化变换，得标准化阵 Z。2对标准化阵 Z 求相关系数矩阵.(B.1)其中。解样本相关矩阵 R 的特征方程得 p 个特征根，确定主成分按确定 m值，使信息的利用率达 80%以上，对每个，解方程组得单位特征向量。4将标准化后的指标变量转换为主成分.(B.2)称为第一主成分，称为第二主成分，.，称为第 p 主成分。5对m个主成分进行综合评价对m个主成分进行加权求和，即得最终评价值，权数为每个主成分的方差贡献率。DB3304/T 03020189CC附录C（资料性附录）灰色关联度方法灰色关联度分析是一种多因素统计分析方法， 它以各因素的样本数据为依据， 用灰色关联度来描述因素间关系的强弱、大小和次序。若样本数据反映出的两因素变化的态势（方向、大小和速度等）基本一致，则它们之间的关联度较大；反之，关联度较小。其计算步骤如下：定义为参考序列，令其为 1，即灾害强度最大情况时的转换函数值；，为比较序列。求差序列，令：.(C.1)然后求参考序列和比较序列中的最大差与最小差：.(C.2).(C.3)关联系数反映样本值与最优样本值的关联程度， 各比较数列与参考数列在各个时刻 （即曲线中的各点）的关联系数可由下式计算：.(C.4)式中，为分辨系数，一般取值0.10.5，值越小，越能提高关联系数间的差异。计算关联度：.(C.5)按照关联度大小排序，关联度越大，则对应的灾害越重。用此方法可以比较同一灾害等级中不同灾情的轻重顺序和不同灾害等级的差异程度。DB3304/T 030201810参考文献1 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术M.2版.北京:气象出版社,2007.2 黄全义.灾害性气象事件影响预评估理论与方法M.北京:科学出版社,2017.3 董晓敏、姜爱军等.天气气候灾害诊断分析系统及其应用M.北京:气象出版社,1993.4 章淹.城市可持续发展与灾害防御M.北京:气象出版社,1998.5 王胜、田红、谢五三等.省级气候年景评估方法研究-以安徽为例.第30届中国气象学会年会,2013._