气象干旱逐日动态监测指标的制作技术

本技术介绍了一种气象干旱逐日动态监测指标，逐日气象干旱指数DI采用当前监测站的逐日气象数据计算，并根据逐日气象干旱指数DI范围判断当前监测站的干旱等级，本技术特点是基于“远水不解近渴”思想构建前期降水指数API，基于“气候背景+扰动”思想，并采用标准化前期降水指数(SAPI)和常年平均相对湿润度指数，构建逐日气象干旱指数(DI)，克服了基

于“等权累加”建立的综合干旱指数CI由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题；本技术气象干旱指数(DI)的建立及应用，将明显提升干旱监测、评估业务服务能力和规范化、标准化水平，可以精细刻画干旱发生、发展和结束动态，为干旱动态监测评估等相关服务和研究工作提供核心方法。

技术要求

1.一种气象干旱逐日动态监测指标，其特征在于，逐日气象干旱指数DI采用当前监测站的逐日气象数据计算，并根据逐日气象干旱指数DI范围判断当前监测站的干旱等级；

具体包括以下步骤：

第一步：定义单站逐日气象干旱指数DI：

式(1)中，SAPIi为第i日前期降水指数API的标准化变量SAPI，为当前监测站常年平均相对湿润度指数，表征当前监测站常年平均干湿状况年变化；

第二步：计算式(1)中第i日前期降水指数API：

APIi＝Pi+KAPIi-1 (2)

式(2)中，APIi为第i日API，Pi为当日降水量(mm)，APIi-1为前一日的API，k为衰减系数，取经验值0.955；

第三步：计算式(1)中当前监测站第i日常年同期平均相对湿润度指数

S1、逐站计算历史同期30年(1981—2010)逐日平均相对湿润度指数：

式(3)中为第i日30年(1981—2010)平均降水量，单位为毫米；为为第i日30年(1981—2010)平均可能蒸散量，单位为毫米，采用FAO Penman-Monteith方法计算；取i＝1～365，i表示一年中日序号，闰年2月29日取3月1日值；

S2、对次30天滑动平均处理；

S3、理论范围为-1～∞，为避免因为接近于0时导致趋于∞，

当时采用双曲正切函数式(4)，约束变化范围为-1～1。

当

(4)计算出定义的逐日气象干旱指数DI，并根据DI范围对应的干旱类型、干旱等级判断当前监测站的干旱等级。

2.根据权利要求1所述的一种气象干旱逐日动态监测指标，其特征在于，每个监测站从建站开始逐日滚动计算API，初始API设为0，建站开始后的头4个月API受边界效应影响舍弃不用。

3.根据权利要求1所述的一种气象干旱逐日动态监测指标，其特征在于，所述逐日气象干旱指数DI与干旱等级的关系为：

若-0.5

技术说明书

一种气象干旱逐日动态监测指标

技术领域

本技术涉及环境监测技术领域，具体是指一种气象干旱逐日动态监测指标。

背景技术

在全球气候暖干化背景下，区域性、季节性干旱对现代农业可持续发展、粮食安全和生态安全风险性日益加剧，对气象干旱灾害监测预警评估的气象保障需求日益加大。干旱监测指标问题一直是干旱研究领域的国际性学术难题；一直到20世纪90年气象部门还在使用基于“无透雨日数”的干旱指标，不能精细刻画干旱发生、发展动态过程，不适应精细化监测需求。国内广泛使用的综合干旱指数CI，基于过去一段时间降水等权累加思路建立的，存在由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题，因此，构建一种新的干旱检测方法是相关领域内技术人员急需解决的问题。

技术内容

为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种气象干旱逐日动态监测指标，逐日气象干旱指数DI采用当前监测站的逐日气象数据计算，并根据逐日气象干旱指数DI范围判断当前监测站的干旱等级；

具体包括以下步骤：

第一步：定义单站逐日气象干旱指数DI：

式(1)中，SAPIi为第i日前期降水指数API的标准化变量SAPI，为当前监测站常年平均相对湿润度指数，表征当前监测站常年平均干湿状况年变化；

第二步：计算式(1)中第i日前期降水指数API：

APIi＝Pi+KAPIi-1 (2)

式(2)中，APIi为第i日API，Pi为当日降水量(mm)，APIi-1为前一日的API，k为衰减系数，取经验值0.955；

第三步：计算式(1)中当前监测站第i日常年同期平均相对湿润度指数

S1、逐站计算历史同期30年(1981—2010)逐日平均相对湿润度指数：

式(3)中为第日30年(1981—2010)平均降水量，单位为毫米；为为第i日30年(1981—2010)平均可能蒸散量，单位为毫米，采用FAO Penman-Monteith方法计算；取i＝1～365，i表示一年中日序号，闰年2月29日取3月1日值；

S2、对次30天滑动平均处理；

S3、理论范围为-1～∞，为避免因为接近于0时导致趋于∞，

当时采用双曲正切函数式(4)，约束变化范围为-1～1。

(4)计算出定义的逐日气象干旱指数DI，并根据DI范围对应的干旱类型、干旱等级判断当前监测站的干旱等级。

优选地，每个监测站从建站开始逐日滚动计算API，初始API设为0，建站开始后的头4个月API受边界效应影响舍弃不用。

优选地，所述逐日气象干旱指数DI与干旱等级的关系为：

若-0.5

本技术具有如下优点：本技术基于“远水不解近渴”思想构建前期降水指数API，基于“气候背景+扰动”思想，并采用标准化前期降水指数(SAPI)和常年平均相对湿润度指数，构建逐日气象干旱指数(DI)，克服了基于“等权累加”建立的综合干旱指数CI由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题，可以精细刻画干旱发生、发展和结束动态；本技术气象干旱指数(DI)的建立及应用，可以为干旱动态监测评估等相关服务和研究工作提供核心方法，将明显提升干旱监测、评估业务服务能力和规范化、标准化水平，对应对气候变化、调整产业布局具有重要意义。

具体实施方式

一种气象干旱逐日动态监测指标，逐日气象干旱指数DI采用当前监测站的逐日气象数据计算，并根据逐日气象干旱指数DI范围判断当前监测站的干旱等级；

具体包括以下步骤：

一种气象干旱逐日动态监测指标，其特征在于，逐日气象干旱指数DI采用当前监测站的逐日气象数据计算，并根据逐日气象干旱指数DI范围判断当前监测站的干旱等级；

具体包括以下步骤：