ICS 07.060 A 47 DB52 贵州省地方标准 DB 52/T 10302015 贵州省干旱标准 Drought standard in Guizhou 2015-03-15发布 2015-09-15实施贵州省质量技术监督局 发布 DB52/T 10302015 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 术语和定义.1 3 符号和缩略语.3 4 干旱等级状态、入旱出旱条件.3 5 干旱指数及分级标准.4 6 综合气象干旱指数.7 7 区域性干旱强度指数.8 附录 A（规范性附录）本标准相关气象干旱指数的原理和计算方法.11 附录 B（规范性附录）潜在蒸散量的计算方法.15 附录 C（资料性附录）本标准引用的相关名词和术语.22 DB52/T 10302015 II 前 言 本标准依据GB/T 1.1-2009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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由贵州省气象局提出。本标准由贵州省大气标准化技术委员会归口。本标准起草单位：贵州省气候中心、贵州省山地气候与资源重点实验室。本标准主要起草人：徐永灵、胡家敏、陈中云、古书鸿。本标准的附录A、B为规范性附录，附录C为资料性附录。本标准为修订版。DB52/T 10302015 III 引 言 干旱是影响贵州省工农业生产和人民生活的主要气象灾害之一，具有发生频率高、持续时间长、影响范围广的特点。本标准是对2006年10月发布的贵州省干旱标准（DB52/T 5012006）的修订，针对贵州气候特征，在总结最新科研成果、业务应用实践，并参考国内外先进技术的基础上进行修订。该标准在7年左右的实践应用中得到验证和修正，并发展了水分盈亏指数等评估方法，更符合实际。通过本次修订提高本标准实用性和准确性，为贵州抗旱救灾工作提供更为准确的决策依据，供干旱灾害监测、评估和抗旱救灾使用。DB52/T 10302015 1 贵州省干旱标准 1 范围 本标准规定了贵州省范围内干旱指数的计算方法、等级划分、等级命名、使用方法等。本标准适用于在贵州省内监测干旱的发生程度、范围、持续时间和发展进程及干旱影响评估。2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。2.1 干旱 因阶段性气候异常，出现降水量较常年同期明显偏少，造成水分短缺，导致工农业生产和城乡居民生活遭受影响、生态环境受到破坏的自然现象。2.2 春旱 在春季（3月l日5月31日）发生的干旱。其中，发生在3月1日3月31日的春旱称为早春旱；发生在4月l日5月31日的春旱称为晚春旱。2.3 夏旱 在夏季（6月l日8月31日）发生的干旱。其中，发生在6月1日6月30日的夏旱称为洗手干，特指水稻移栽后不久发生的干旱；发生在7月1日8月31日的夏旱称为伏旱。2.4 秋旱 在秋季（9月l日11月30日）发生的干旱。2.5 冬旱 在冬季12月l日至次年2月底发生的干旱。2.6 跨季节连旱 DB52/T 10302015 2 相邻季节之间发生的跨季节连续干旱。如春夏连旱、夏秋连旱、秋冬连旱、冬春连旱等。2.7 降水日 日降水量大于等于0.1 mm为一个降水日。2.8 连续无降水日数 某次降水过程结束后未出现降水的连续日数。2.9 气候平均值 根据WMO规定取最近三个年代的气象要素平均值作为气候平均值。如：20112020年应用期间，气候平均值取19812010年30年的要素平均值。2.10 干旱指数 根据一定的计算方法，利用气候要素统计计算得到的表征干旱发生强度的定量化指标，用于监测或评价给定区域某时段内的干旱程度。2.11 干旱时段 从一次干旱的入旱日起至该次干旱解除日的前一天之间持续的时段定为一个干旱时段。2.12 干旱发生 降水较气候平均值偏少，地表空气干燥，土壤墒情由好变差，干旱等级达到轻旱以上标准。2.13 干旱发展 干旱发生后未出现有效降水，干旱等级加重。2.14 干旱维持 干旱发生后未出现明显有效降水，干旱未明显减弱或加强，干旱等级维持。2.15 干旱缓和 DB52/T 10302015 3 干旱发生后出现有效降水，干旱等级降低，但仍未解除干旱。2.16 干旱解除 干旱发生后出现较多降水，达到干旱解除标准，干旱等级降为无旱。3 符号和缩略语 下列符号和缩略语适用于本文件。P降水量；Pa降水量距平百分率；SPI标准化降水指数；M相对湿润度指数；WGLI水分盈亏指数；R土壤相对湿度；CI综合气象干旱指数。4 干旱等级状态、入旱出旱条件 4.1 干旱等级 分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五级。4.2 干旱状态 分为发生、发展、持续、缓和、解除五种状态。4.3 入旱条件 根据不同季节干旱和不同过程总降雨量确定起算日、判断入旱日，见表1。表1 干旱入旱条件 干旱时段 入旱条件 春旱 当一次连续降水过程总降水量为5 mm20 mm时，从过程结束后的第3天起算；过程总降水量为 20.1 mm35 mm时，从过程结束后的第5天起算；过程总降水量在35.1 mm以上，从过程结束后的第7天起算。若降水过程结束次日至起算日之间降水量5 mm，则判断春旱入旱，把起算日定为春旱入旱日,否则从降水过程结束后第3日起重新判断下一个降水过程。夏旱 当一次连续降水过程总降水量为5 mm25 mm时，从过程结束后的第3天起算；过程总降水量为 25.1 mm50 mm时，从过程结束后的第5天起算；过程总降水量在50.1 mm以上，从过程结束后的第7天起算。若降水过程结束次日至起算日之间降水量5 mm，则判断夏旱入旱，把起算日定为夏旱入旱日,否则从降水过程结束后第3日起重新判断下一个降水过程。DB52/T 10302015 4 表1 干旱入旱条件(续)干旱时段 入旱条件 秋旱 一次连续降水过程总降水量为5 mm20 mm时，从过程结束后的第3天起算；过程总降水量为20.1 mm35 mm时，从过程结束后的第5天起算；过程总降水量在35.1 mm以上，从过程结束后的第7天起算。若降水过程结束日至起算日之间降水量5 mm，则判断秋旱入旱，把起算日定为秋旱入旱日,否则从降水过程结束后第3日起重新判断下一个降水过程。冬旱 一次连续降水过程总降水量为2 mm5 mm时，从过程结束后的第3天起算；过程总降水量为5.1 mm15 mm时，从过程结束后的第5天起算；过程总降水量在15.1 mm以上，从过程结束后的第7天起算。若降水过程结束次日至起算日之间降水量2 mm，则判断冬旱入旱，把起算日定为冬旱入旱日,否则从降水过程结束后第3日起重新判断下一个降水过程。注：连续降水过程统计最多允许间隔2个无降水日。4.4 干旱解除条件 无论采用哪种干旱指标监测和评价干旱，当达到表2中的干旱解除条件时，均应判断干旱状态为解除，该次干旱过程结束，结束日期为达到解除雨量的当日。表2 干旱解除条件(5天累积雨量 单位：mm)轻旱 中旱 重旱 特旱 春旱、秋旱 10 20 30 50 夏旱 15 25 50 70 冬旱 5 10 15 25 5 干旱指数及分级标准 根据所采用的数据、技术方法和目的选用相应的干旱指数及分级标准。5.1 干旱时段持续日数 5.1.1 概述 干旱时段持续日数(Dc)指干旱时段内自入旱日起至解除日（干旱仍持续时取监测日）持续的日数。干旱持续日数越多，旱情越严重，可用于评估任意时间尺度发生的干旱事件。统计方法见表1、表2。5.1.2 等级划分 干旱时段持续日数等级划分见表3。表3 干旱时段持续日数 Dc分级标准（单位：日）等级 轻旱 中旱 重旱 特旱 春夏旱 8Dc18 18Dc30 30Dc45 45 秋旱 15Dc30 30Dc40 40Dc55 55 冬旱 20Dc40 40Dc50 50Dc60 60 DB52/T 10302015 5 5.2 降水距平百分率 5.2.1 概述 降水距平百分率(Pa)是指某时段的降水量与降水气候平均值相比的百分率，是表征某时段降水量较常年值偏多或偏少的指标之一，能直观反映降水异常引起的干旱，多用于评估月、季、年发生的干旱事件。原理和计算方法见附录A.1。5.2.2 等级划分 降水距平百分率(Pa)干旱等级划分见表4。表4 降水距平百分率 Pa干旱分级标准(单位：%)降水量距平百分率 等级 月尺度 季尺度 年尺度 无旱-40Pa-25Pa-15Pa 轻旱-60Pa-40-50Pa-25-30Pa-15 中旱-80Pa-60-70Pa-50-40Pa-30 重旱-95Pa-80-80Pa-70-45Pa-40 特旱 Pa-95 Pa-80 Pa-45 5.3 标准化降水指数 5.3.1 概述 标准化降水指数(SPI)是表征某时段降水量出现的概率多少的指标之一，该指标适合于月以上尺度相对于当地气候状况的干旱监测与评估。原理和计算方法见附录A.2。5.3.2 等级划分 标准化降水指数(SPI)干旱等级划分见表5。表5 标准化降水指数 SPI干旱分级标准 等级 SPI值 无旱-0.5SPI0.5 轻旱-1.0SPI-0.5 中旱-1.5SPI-1.0 重旱-2.0SPI-1.5 特旱 SPI-2.0 5.4 相对湿润度指数 5.4.1 概述 相对湿润度指数（M）是表征某时段降水量与蒸发量之间平衡状况的指标之一，反映作物生长季节的水分平衡特征，适用于作物生长季节旬以上尺度的干旱监测和评估。计算方法见附录A.3。DB52/T 10302015 6 5.4.2 等级划分 相对湿润度指数（M）干旱等级划分见表6。表6 相对湿润度指数 M干旱分级标准 等级 相对湿润度 无旱-0.40M 轻旱-0.65M-0.40 中旱-0.80M-0.65 重旱-0.95M-0.80 特旱 M-0.95 5.5 土壤相对湿度 5.5.1 概述 土壤相对湿度（R）是指土壤实际含水量与土壤田间持水量相比的百分率，是表征某时刻土壤水分满足植物生长程度的指标，反映植物生长季节的土壤水分状况，适用于植物生长季节任一时间点的干旱监测和评估。计算方法见附录A.4。5.5.2 等级划分 土壤相对湿度（R）干旱等级划分见表7。表7 土壤相对湿度（R）干旱分级标准 等级 相对湿度R 干旱影响程度 无旱 R60%地表湿润或正常，无旱象，植物生长正常 轻旱 60%R50%地表蒸发量较小，近地表空气干燥，对植物生长发育有轻微影响 中旱 50%R40%土壤表面干燥，植物叶片白天有萎蔫现象 重旱 40%R30%土壤出现较厚的干土层，地表植物萎蔫、叶片干枯，果实脱落 特旱 R30%基本无土壤蒸发，地表植物干枯、死亡 5.5.3 土壤干旱演化类型分级标准 土壤干旱演化类型分级标准见表8。表8 土壤墒情对比分析分级标准 墒情级别 分级标准 墒情级别 分级标准 土壤干旱发生 W160%，W260%土壤干旱持续 W160%，W1W260%土壤干旱缓和 W160%，60%W2W1 土壤干旱加重 W160%，W2W1 土壤干旱解除 W160%，W260%土壤墒情适宜 90%W160%，90%W260%注：W1为前一时监测次土壤相对湿度，W2为本监测时次土壤相对湿度。DB52/T 10302015 7 5.6 水分盈亏指数 5.6.1 概述 水分盈亏指数（WGLI）是表征某时段水分盈亏数量和水分盈亏程度的指标之一，反映作物生长季节的水分供应状况，适用于作物生长季节任一时段的干旱监测和评估。原理和计算方法见附录A.5。5.6.2 等级划分 水分盈亏指数（WGLI）干旱等级划分见表9。表9 水分盈亏指数 WGLI干旱分级标准 等级 水分盈亏指数 无旱-20WGLI 轻旱-40WGLI-20 中旱-70WGLI-40 重旱-90WGLI-70 特旱 WGLI-90 5.7 植物旱象特征 5.7.1 概述 植物能直观地反映遭受干旱胁迫所受到的影响，植物受旱后的表现是判断干旱程度的客观性评判指标，是实地调研旱情时判断干旱程度的定性化指标。5.7.2 等级划分 植物旱象特征干旱等级划分见表10。表10 植物旱象特征干旱分级标准 标 准 等级 生长初期 生长发育中期 生长发育后期 轻旱 出苗缓慢不齐，出苗率低于80%，植株中午出现萎蔫，傍晚可恢复 植株上部叶片萎蔫，生长发育受到轻微影响 植株生长发育受阻，产量略有下降 中旱 出苗率低于60%。植株叶片萎蔫，凌晨可恢复，或有幼苗死亡现象 植株叶片萎蔫扭曲，叶色发灰，生长发育严重受阻 植株快速衰老，产量下降明显 重旱 不能出苗或植株枯萎死亡 植株叶片干枯、生长停滞，多数作物干枯死亡 植株茎叶早枯，产量大幅度下降 特旱 植株干枯死亡 植株干枯、死亡 植株茎叶干枯、绝产 6 综合气象干旱指数 6.1 概述 DB52/T 10302015 8 综合气象干旱指数（CI）是利用近30天（相当月尺度）和近90天（相当季尺度）降水量标准化降水指数，以及近30天相对湿润指数进行综合而得，该指标既反映短时间尺度（月）和长时间尺度（季）降水量气候异常情况，又反映短时间尺度（影响农作物）水分亏欠情况。该指标适合实时气象干旱监测和历史同期气象干旱评估。原理和计算方法见附录A.6。6.2 等级划分 综合气象干旱指数（CI）等级划分见表11。表11 综合气象干旱指数（CI）分级标准 等级 CI值 干旱影响程度 无旱-0.6CI 降水正常或较常年偏多，地表湿润，无旱象。轻旱-1.2CI-0.6 降水较常年偏少，地表空气干燥，土壤出现水分轻度不足。中旱-1.8CI-1.2 降水持续较常年偏少，土壤表面干燥，土壤出现水分不足，地表植物叶片白天有萎蔫现象。重旱-2.4CI-1.8 土壤出现水分持续严重不足，土壤出现较厚的干土层，植物萎蔫、叶片干枯，果实脱落；对农作物和生态环境造成较严重影响，工业生产、人畜饮水产生一定影响。特旱 CI-2.4 土壤出现水分长时间严重不足，地表植物干枯、死亡；对农作物和生态环境造成严重影响、工业生产、人畜饮水产生较大影响。7 区域性干旱强度指数 用于判断区域内年度干旱强度，其中的干旱时段可用本标准中任一干旱指标进行统计。7.1 区域性春旱强度指数 7.1.1 春旱强度指数 用春旱强度指数（或简称为春旱指数）分析评判春旱强度，它是一个综合考虑了最长春早日数、春旱总日数和45月降雨量等因素的量化值。春旱指数的计算公式如下式所示：100 1 100 50 IG R H.(1)式中：I春旱指数；G最长一次春旱时段所占指数值；R4月1日5月31日期间任意滑动30天的累计雨量与多年同期平均雨量的最小比值；H35月春旱总日数，其分母50相当于特重级春旱持续日数下限值的1.1倍。G的表达式如下式所示：0 D10 10 D20 20 D30 30 D40 40GD 9+1.5(D-9)24+2(D-19)44+3(D-29)74+4(D-39).(2)DB52/T 10302015 9 式中：D最长一次春旱时段连续天数。7.1.2 区域性春旱强度等级划分 以区域内各级春旱的站数频率为依据，表12为区域性春旱强度分级标准。表12 区域性年度春旱强度分级标准 春旱强度等级 分级标准（符合所列标准之一即可）特重春旱年 1.特重春旱的站数35%。2.重春旱以上合计站数40%，其中特重春旱的站数30%。重春旱年 1.重春旱的站数35%。2.中等春旱以上合计站数40%，其中重春旱以上合计站数30%。3.重春旱以上合计站数30%，其中特重春旱的站数25%。中等春旱年 1.中等春旱以上合计站数35%。2.轻春旱以上合计站数40%，其中中等春旱以上合计站数30%。3.中等春旱以上合计站数30%，其中重春旱以上合计站数25%。基本无春旱年 轻春旱以上合计站数30%。7.2 区域性夏旱强度指数 7.2.1 夏旱强度指数 用夏旱指数来分析评判夏旱强度，它综合考虑了最长夏旱日数、夏旱总日数和夏季雨量等因素，其计算公式如下式所示：100 1 100 63 IG R H.(3)式中：I夏旱强度指数；G最长一次夏旱时段所占指数值；R6月21日8月31日期间任意滑动30天累计雨量相对于同期多年平均雨量的最小比值；H68月夏旱总日数，该项的分母63约等于特重级夏旱持续天数下限值的1.4倍。G的表达式如下式所示：0 D15 15 D25 25 D40 40 D60 60GD 14+1.5(D-14)29+2(D-24)59+3(D-39)119+4(D-59).(4)式中：D最长一次夏旱时段连续天数。7.2.2 年度区域性夏旱强度等级划分 以区域内各级夏旱的站数频率为依据，表13为区域性夏旱强度分级标准。DB52/T 10302015 10 表13 区域性年度夏旱强度分级标准 夏旱强度等级 分级标准（符合所列标准之一即可）特重夏旱年 1.特重级夏旱的站数35%。2.重级夏旱以上合计站数40%，其中特重级夏旱站数30%。重夏旱 1.重级夏旱以上合计站数35%。2.中等夏旱以上合计站数40%，其中重级夏旱以上合计站数30%。3.重级夏旱以上合计站数30%，其中特重级夏旱的站数25%。中等夏旱年 1.中等夏旱以上合计站数35%。2.轻夏旱以上合计站数40%，其中中等夏旱以上合计站数30%。3.中等夏旱以上合计站数30%，其中重级夏旱以上合计站数25%。轻夏旱年 1.轻夏旱以上合计站数30%。2.中等夏旱以上合计站数25%。基本无夏旱年 轻级夏旱以上合计站数30%。注：本节中的站数，省地级指区域内县级气象站数，县级指县域内区域气象站数。DB52/T 10302015 11 A A 附 录 A（规范性附录）本标准相关气象干旱指数的原理和计算方法 A.1 降水距平百分率(Pa)的原理和计算方法 降水距平百分率（Pa）是指某时段的降水量与降水气候平均值相比的百分率，如下式所示：100%PPPaP.(A.1)式中：P某时段降水量；P 降水气候平均值。P 的表达式如下式所示：11niiPPn.(A.2)式中：n样本数，n=30。A.2 标准化降水指数（SPI）原理和计算方法 由于不同时间尺度、不同地区降水量变化幅度很大，直接用降水量在时空尺度上很难相互比较，而且降水分布是一种偏态分布，不是正态分布，所以在许多降水分析中，采用 分布概率来描述降水量的变化。标准化降水指标（简称SPI）就是先求出降水量 分布概率，然后再正态标准化而得。由于标准化降水指标就是根据降水累积频率分布来划分干旱等级的，它反映了不同时间和地区的降水气候特点。其干旱等级划分标准具有气候意义，不同时段不同地区都适宜。其计算步骤如下：1)假设某时段降水量为随机变量 x（0 x），则其 分布的概率密度函数如下：1/1()()xfx xe.(A.3)10()xx ed x.(A.4)式中：尺度，0；形状参数，0。和 可用极大似然估计方法求得，如下式所示：114/34AA.(A.5)/x.(A.6)式中：A的计算公式如下：DB52/T 10302015 12 11lg lgniiAxxn.(A.7)式中：ix 降水量资料样本；x 降水量多年平均值。2)确定概率密度函数中的参数后，对于某一年的降水量0 x，可求出随机变量x小于0 x 事件的概率如下式所示：00()()Px x fxdx.(A.8)3)利用数值积分可以计算用（A.3）式代入（A.8）式后的事件概率近似估计值。4)降水量为 0时的事件概率计算公式如下：(0)/Px mn.(A.9)式中：m降水量为0的样本数；n总样本数。5)对 分布概率进行正态标准化处理，即将（A.8）、（A.9）式求得的概率值代入标准化正态分布函数，如下式所示：2/2001()2ZPx x e dx.(A.10)6)对（A.10）式进行近似求解可得下式：210321()()1.0tc tctcZSdt d t dt.(A.11)式中：P（A.8）式或（A.9）式求得的概率，并当 0.5 P 时，1.0 PP，1 S；当 0.5 P 时，1 S。21ln tP，02.515517 c，10.802853 c，20.010328 c，11.432788 d，20.189269 d，30.001308 d。7)由（A.11）式求得的 值也就是此标准化降水指数 SPI。A.3 相对湿润度指数计算方法 相对湿润度指数为某时段的降水量与同时段内潜在蒸散量之差再除以同时段内潜在蒸散量，计算公式如下式所示：PEME.(A.12)式中：P 某时段的降水量；E 某时段的潜在蒸散量，用FAO Penman-Monteith或Thornthwaite方法计算，见附录B。A.4 土壤湿度干旱指数原理和计算方法 1)土壤重量含水率计算公式如下式所示：100%wddmmWm.(A.13)DB52/T 10302015 13 式中：wm 湿土重量；dm 干土重量。2)土壤田间持水量测定和计算方法多采用田间小区灌水法，即选择 4 平方米的小区（2 m2 m），除草平整后，做土埂围好；对小区进行灌水，灌水量的计算公式如下：()2100aw shQ.(A.14)式中：Q灌水量（m3）；a假设所测土层中的平均田间持水量（%），一般沙土取20%，壤土25%，粘土取27%；w灌水前的土壤湿度（%）；所测深度的土壤容重（m3/m3），一般取1.5；s小区面积（m2）；h测定的深度（m）；2小区需水量的保证系数。注：在土壤排除重力水后，测定土壤湿度，即田间持水量。土壤排除重力水的时间因土质而异，一般沙性土需12天，壤性土需23天，粘性土需34天。在测定土壤湿度时，每天取样一次，每次取4个重复的平均值，当同一层次前后两次测定的土壤湿度差值2.0%时，则第2次的测定值即为该层的田间持水量。3)土壤相对湿度计算方法如下式所示：100%cwRf.(A.15)A.5 水分盈亏指数原理和计算方法 A.5.1 水分盈亏指数，是表征某时段水分盈亏程度的指标之一，反映作物生长季节的水分供应状况，适用于作物生长季节任一时段的干旱监测和评估。A.5.1.1 水分盈亏量计算 水分盈亏量（WGL），为自干旱过程发生前的降水过程结束日开始至干旱监测日之间的降水总量与潜在蒸散总量之差，用于计算干旱过程水分盈亏值。计算公式如下式所示：0WGL=P-ET.(A.16)式中：WGL水分盈亏量（单位：mm）；P过程总降水量（单位：mm）；0ET 过程潜在蒸散总量（单位：mm），计算方法见附录B。A.5.1.2 水分盈亏指数计算 水分盈亏指数（WGLI），为干旱过程中水分盈亏量与潜在蒸散总量之比与带系数控制的干旱持续日数之积，用于评估干旱过程中水分盈亏程度。计算公式如下式所示：00WGLI=(P-ET)/ET 2.5N.(A.17)DB52/T 10302015 14 式中：WGLI水分盈亏指数（无量纲）；P过程总降水量（单位：mm）；0ET 过程潜在蒸散总量（单位：mm），计算方法见附录B；N 监测起止日之间的日数；2.5日数系数控制值。注：当WGLI为正值时水分盈余，WGLI 为负时水分亏缺。A.6 综合气象干旱指数原理和计算方法 A.6.1 综合气象干旱指数的计算方法 综合气象干旱指数是利用近30天（相当月尺度）和近90天（相当季尺度）降水量标准化降水指数，以及近30天相对湿润指数进行综合而得，该指标既反映短时间尺度（月）和长时间尺度（季）降水量气候异常情况，又反映短时间尺度（影响农作物）水分亏欠情况。该指标适合实时气象干旱监测和历史同期气象干旱评估。综合气象干旱指数CI的计算公式如下式所示：30 90 30CI aZ bZ cM.(A.18)式中：30 90Z Z、分别为近30和近90天标准化降水指数SPI值，计算方法见附录A.2；30M 近30天相对湿润度指数；a为近30天标准化降水系数，由达轻旱以上级别30Z 的平均值除以历史出现的最小30Z 值得到，平均取0.4；b近90天标准化降水系数，由达轻旱以上级别90Z 的平均值除以历史出现最小90Z 值得到，平均取0.4；c近30天相对湿润系数，由达轻旱以上级别30M 的平均值，除以历史出现最小30M 值得到，平均取0.8。注：利用前期平均气温、降水量可以滚动计算出每天综合干旱指数CI，进行干旱监测。A.6.2 干旱过程的确定和评价 A.6.2.1 干旱过程的确定 当综合气象干旱指数CI连续十天为轻旱以上等级，则确定为发生一次干旱过程。干旱过程的开始日为第1天CI指数达轻旱以上等级的日期。在干旱发生期，当综合干旱指数CI连续十天为无旱等级时干旱解除，同时干旱过程结束，结束日期为最后1次CI指数达无旱等级的日期。干旱过程开始到结束期间的时间为干旱持续时间。A.6.2.2 干旱过程强度 干旱过程内所有天的CI指数为轻旱以上的干旱等级之和，其值越小干旱过程越强。A.6.2.3 某时段干旱评价 当评价某时段（月、季、年）是否发生干旱事件时，所评价时段内必须至少出现一次干旱过程，并且累计干旱持续时间超过所评价时段的1/4时，则认为该时段发生干旱事件，其干旱强度由时段内CI值为轻旱以上的干旱等级之和确定。DB52/T 10302015 15 B B 附 录 B（规范性附录）潜在蒸散量的计算方法 B.1 潜在蒸散量的计算 本标准推荐两种方法计算潜在蒸散量，即Thornthwaite方法和FAO Penman-Monteith方法。FAO Penman-Monteith方法计算误差小，但需要的气象要素多，Thornthwaite方法计算相对简单，需要的气象要素少。使用者请根据资料条件选择合适的计算方法。B.1.1 Thornthwaite方法 Thornthwaite方法求算潜在蒸散量是以月平均温度为主要依据，并考虑纬度因子（日照长度）建立的经验公式，需要输入的因子少，计算公式如下式所示：1016.0()A iTPEH.(B.1)式中：PE 潜在蒸散量，此处是指月的潜在蒸散量,单位为毫米每月（mm/mon）；iT 月的平均气温，单位为摄氏度（）；A常数。H 年热量指数；各月热量指数iH 计算公式如下：1.514()5iiTH.(B.2)年热量指数H 计算公式如下：12 121.51411()5iiiiTHH.(B.3)常数A计算公式如下：73 52 26.75 10 7.71 10 1.792 10 0.49 AHHH.(B.4)注：当月平均气温T 0 时，月热量指数 0 H，潜在蒸散量 0 PE（mm/mon）。B.1.2 FAO Penman-Monteith 方法 FAO Penman-Monteith方法是计算潜在蒸散量的最新方法。这里，定义潜在蒸散量为一种假想参照作物冠层的蒸散速率。假设作物植株高度为0.12 m，固定的作物表面阻力为70 m/s，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而水分充分适宜的绿色草地的蒸散量。FAO Penman-Monteith修正公式如下式所示：229000.408()()273(1 0.34)ns ameanRG ueeTPEu.(B.5)式中：PE 潜在蒸散量，单位为毫米每天（mmd-1）；nR 地表净辐射，单位为兆焦每米每天（MJm-1d-1）；G土壤热通量，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2d-1）；DB52/T 10302015 16 meanT 日平均气温，单位为摄氏度（）；2u 2米高处风速，单位为米每秒（m/s）；se 饱和水汽压，单位为千帕（kPa）；ae 实际水汽压，单位为千帕（kPa）；饱和水汽压曲线斜率，单位为千帕每摄氏度（kPa-1）；干湿表常数，单位为千帕每摄氏度（kPa-1）。B.1.2.1 FAO Penman-Monteith公式各分量的计算方法 B.1.2.1.1 日平均气温(meanT)由于FAO Penman-Monteith公式中湿度资料的非线性分布，某时段的平均气温以该时段的日最高气温、日最低气温计算得来。月、季、年的日最高气温、日最低气温为月、季、年日最高气温、日最低气温的总和除以月、季、年的总日数得到。FAO Penman-Monteith公式中用到的日平均气温（meanT），建议由日最高气温（meanT）和日最低气温（meanT）的平均值计算得到，而不是当日24小时逐时（或一日4次、8次）观测气温的平均值。其计算公式如下式所示：max min2meanTTT.(B.6)式中：meanT 日平均气温，单位为摄氏度（）；maxT 日最高气温，单位为摄氏度（）；minT 日最低气温，单位为摄氏度（）。B.1.2.1.2 平均饱和水汽压（se）a)饱和水汽压0e 与气温相关，计算公式如下式所示：017.27()0.6108 exp 237.3TeTT.(B.7)式中：0()eT气温为T 时的饱和水汽压，单位为千帕（kPa）；T 空气温度，单位为摄氏度（）。b)由于饱和水汽压方程（B.7）的非线性，日、旬、月等时间段的平均饱和水汽压应当以该时段的日最高气温、日最低气温计算出来的饱和水汽压的平均值来计算，计算公式如下：0m a x 0m i n()()2seT eTe.(B.8)式中：se 平均饱和水汽压，单位为千帕（kPa）；0m a x()eT 为日最高气温maxT 时的饱和水汽压，单位为千帕（kPa）；0m i n()eT 为日最低气温minT 时的饱和水汽压，单位为千帕（kPa）。注：如果用平均气温代替日最高气温和日最低气温会造成偏低估计饱和水汽压se 的值，相应的饱和水汽压与实际水汽压的差减少，最终的潜在蒸散量的计算结果也会减少。B.1.2.1.3 实际水汽压（ae）实际水汽压ae 就是露点温度dewT 下的饱和水汽压，单位为千帕（kPa）。实际水汽压计算公式如下：DB52/T 10302015 17 017.27()0.6108 exp 237.3dewad e wdewTeeTT.(B.9)式中：ae 实际水汽压，单位为千帕(kPa)；dewT 露点温度，单位为摄氏度（）；0()deweT 为露点温度dewT 下的饱和水汽压，单位为千帕(kPa)。B.1.2.1.4 饱和水汽压曲线斜率（）饱和水汽压与温度的斜率 的计算公式如下式所示：217.274098 0.6108 exp()237.3(237.3)TTT.(B.10)式中：在气温为T 时的饱和水汽压斜率，单位为千帕每摄氏度（kPa-1）；T 空气温度，单位为摄氏度（）。B.1.2.1.5 净辐射（nR）净辐射nR 是收入的短波净辐射nsR 和支出的长波净辐射nlR 之差，如下式所示：nn sn lRRR.(B.11)式中：nR 净辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；nsR 太阳净辐射或短波净辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；nlR 长波净辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）。B.1.2.1.6 太阳净辐射或短波净辐射（nsR）地表短波净辐射由接收和反射的太阳辐射的平衡来计算，如下式所示：(1)ns sRR.(B.12)式中：nsR 太阳净辐射或短波净辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；反照率，此处取绿色草地参考作物的反照率0.23；sR 接收的太阳辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）。B.1.2.1.7 长波净辐射（nlR）长波辐射与地表绝对温度的4次幂成比例关系,这种关系可以由斯蒂芬波尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann law）定量表示。然而，由于大气的吸收和向下辐射，地表的净能量通量要少于用斯蒂芬波尔兹曼定律计算出来的值。水汽、云、二氧化碳和尘埃都吸收和释放长波辐射，在估算净支出辐射通量时应当知道它们的浓度。由于湿度和云量的影响大，所以在使用斯蒂芬波尔兹曼定律时估算长波辐射净支出通量时，用这两个因子进行订正，并假设其他的吸收体的浓度为常数。计算公式如下：44max,min,(0.34 0.14)(1.35 0.35)2KK snl asoTT RReR.(B.13)式中：nlR 长波净辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；DB52/T 10302015 18 斯蒂芬波尔兹曼常数，数值为4.90310-9（MJK-4m-2day-1）max,KT 一天（24小时）中最高绝对温度，单位为开尔文（K）（K=+273.16）；min,KT 一天（24小时）中最低绝对温度，单位为开尔文（K）（K=+273.16）；ae 实际水汽压，单位为千帕（kPa）；sR 太阳辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；soR 晴空辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；s soRR相对短波辐射（1.0）；(0.34 0.14)ae 空气湿度的订正项，如果空气湿度增加，该项的值将变小；(1.35 0.35)ssoRR 云的订正项，如果云量增加，sR 将减少，该项的值也相应减少。B.1.2.1.8 太阳辐射(sR)如果没有太阳辐射sR 的观测值，可以由太阳辐射与地球外辐射和相对日照的关系公式求得，如下式所示：()s ssanRabRN.(B.14)式中：sR 太阳辐射或短波辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；n实际日照时数，单位为小时（hour）；N 最大可能日照时数，单位为小时（hour）；n N 相对日照；aR 地球外辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；sa 表示阴天（0 n）时到达地球表面的地球外辐射的透过系数；s sab 晴天（nN）时到达地球表面的地球外辐射透过率。注：sa 和sb 随大气状况（湿度、尘埃）和太阳磁偏角（纬度和月份）而变化。当没有实际的太阳辐射资料和经验参数可以利用时，推荐使用 0.25sa，0.50sb。B.1.2.1.9 晴空太阳辐射（soR）a)在接近海平面或者sa 和sb 有经验参数可以利用时，晴空太阳辐射计算公式如下：()sossaRab R.(B.15)式中：soR 晴空太阳辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；s sab 晴天（nN）时到达地球表面的地球外辐射透过率；aR 地球外辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）。b)在没有sa 和sb 的经验值可以利用时，晴空太阳辐射计算公式如下式所示：5(0.75 2 10)soaRz R.(B.16)式中：z 为站点海拔高度，单位为米（m）。DB52/T 10302015 19 B.1.2.1.10 地球外辐射（aR）不同纬度一年中每日的地球外辐射aR 可以由太阳常数、太阳磁偏角和这一天在一年中位置来估计，计算公式如下：24 60 sin()sin()cos()cos()sin()as c r s sRG d.(B.17)式中：aR 地球外辐射，单位为兆焦每平方米每天（MJm-2day-1）；scG 太阳常数，取值0.0820兆焦每平方米每分钟（MJm-2min-1）；rd 反转日地平均距离，由公式（B.18）计算；s 日落时角，单位为弧度（rad），由公式（B.20）和（B.21）计算；纬度，单位为弧度（rad）；太阳磁偏角，单位为弧度（rad），由方程（B.19）计算。日地平均距离rd 和太阳磁偏角 的计算公式如下：21 0.033cos()365rdJ.(B.18)20.408sin(1.39)365J.(B.19)式中：J 日序，取值范围为1到365或366，1月1日取日序为1。日落时角s 计算公式如下：arccos tan()tan()s.(B.20)式中：如果在所使用的计算机语言中没有反余弦函数，日出时角s 也可以用反正切函数计算，如下式所示：0.5tan()tan()arctan 2sX.(B.21)221 tan()tan()X.(B.22)式中：如果 0 X，0.00001 X。B.1.2.1.11 可日照时数（N）可日照时数计算公式如下式所示：24sN.(B.23)式中：N 可日照时数；s 为公式（B.20）或（B.21）计算的日落时角。B.1.2.1.12 土壤热通量（G）DB52/T 10302015 20 运用复杂模式可以计算土壤热通量。相对于净辐射nR 来说，土壤热通量G是很小的量，特别是当地表被植被覆盖、计算时间尺度是24小时或更长时。当计算较长的时间尺度时