农业干旱监测预报指标及等级标准

ICS点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国气象行业标准QX/T XXXXX—XXXX气象灾害风险管理干旱灾害风险评估方法Technical Specifications for Risk Assessment of drought Disaster点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（征求意见稿）（本稿完成日期2019年11月10日）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX目次前言 (II)1 范围 (1)2 术语和定义 (1)3 资料收集与处理 (1)4干旱风险评估内容和方法 (2)附录 A （资料性附录）归一化处理 (4)参考文献 (5)前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由全国气候与气候变化标准化技术委员会(SAC/TC 540）归口本标准起草单位：国家气候中心、中国水利水电科学研究院。

本标准主要起草人：张强、邹旭恺、吕娟、廖要明、侯威、孙洪泉、苏志诚、李威、段居琦、王国复、屈艳萍、宋艳玲气象灾害风险管理干旱灾害风险评估方法1 范围本标准规定了干旱灾害风险评估的内容、方法等。

本标准适用于气象灾害风险评估和管理。

2 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

2.1 气象干旱 meteorological drought某时段内，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。

2.2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，用于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。

2.3 干旱致灾因子 hazards造成干旱灾害的自然异变因素，气象灾害中一般指造成干旱灾害损失的气象干旱极端气候事件。

2.4 土壤田间持水量Field capacity在土壤中所能保持的最大数量的毛管悬着水，即在排水良好和地下水较深的土地上充分降水或灌水后，使水分充分下渗，并防止其蒸发，经过一定时间，土壤剖面所能维持较稳定的土壤含水量。

附件1农业干旱监测预报指标及等级标准农业干旱指标包括土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数。

上述指标从不同角度反映出农业干旱的程度，但存在各自的优势和劣势。

土壤水分的优势在于能直观地反映旱地作物农田水分多少，但无法进行水田旱情监测，同时也忽略了蓄水量对干旱的抑制作用；作物水分亏缺指数距平虽能反映作物水分的满足程度，但在气候干燥的区域需水量偏大，且灌溉作用无法考虑；降水距平虽能直观反映出雨养农业的水分供应状况，但不能表征降水对作物利用的有效性；遥感方法虽直观，但在云和植被状况影响下，存在较大的不确定性。

因此，需要发挥各种指标的优势，根据所处区域的土壤、气候、植被特点等加权集成综合农业干旱指数作为农业干旱监测预报的指标。

一、农业干旱综合指数计算与等级划分农业干旱综合指数是对土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数4种农业干旱指标的加权集成，计算方法如式（1）：∑=⨯=nii iw fDRG1（1）其中，DRG为综合农业干旱指数，f1、f2……f n分别为土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感干旱指数等； W1、W2……W n为各指数的权重值，可采用层次分析法确定，也可由专家经验判定。

农业干旱综合指数的等级划分如表1。

表1 农业干旱等级序号干旱等级综合农业干旱指数1 轻旱1＜DRG≤22 中旱2＜DRG≤33 重旱3＜DRG≤44 特旱DRG＞4二、各种单指标的计算方法1.土壤相对湿度土壤相对湿度直接反映了旱地作物可利用水分的状况，它与环境气象条件、作物生长发育关系密切，也与土壤物理特性有很大关系，对于不同作物品种、同种作物的不同发育阶段、不同质地土壤，作物可利用水的指标间存在一定差异。

考虑作物根系发育情况，在旱地作物播种期和苗期土层厚度分别取0-10厘米与0-20厘米，其它生长发育阶段取0-50厘米。

土壤相对湿度的计算如（2）式:n f w a R ic ini sm /%)100(1⨯⨯=∑= (2) 式中：R sm 为土壤相对湿度（%）； a 为作物发育期调节系数，苗期为1.1，水分临界期（表2）为0.9，其余发育期为1；w i 为第i 层土壤湿度（%）； f ci 为第i 层土壤田间持水量（%）； n 为作物发育阶段对应土层厚度内观测层次（一般以10cm 为划分单位）的个数（在作物播种期n=1，苗期n=2，其它生长阶段n=5）。

本文通过结合云南的具体自然条件，分析降水、土壤水、人工灌溉水、地下水的相互转化及其与农田蒸发量的作用过程来反映水稻的缺水情况，采用帕尔默旱度模式来确立旱度指标，并且在干旱综合评价时应用模糊综合评价的方法进行量化处理，以此得出旱情等级，提供干旱信息，为干旱的规划、监测和预报提供依据，从而保证当地的经济效益和社会效益。

关键词：帕尔默旱度模式模糊综合评价方法一、问题重述2010年西南地区遭遇的百年旱灾造成了严重损失。

为加强对干旱现状的分析和监控，适时预报旱情的发展趋势以积极地指导农业生产、水利工程抗旱和人工增雨作业等以保证当地效益，请建立相应的数学模型进行模拟与预测，并提出一个抑制干旱的方案。

二、问题分析2.1、农田水分转化过程分析自然界水分处于不断循环转化之中，农田水分也如此。

农田水分循环的过程主要包括入渗补给、潜水蒸发等环节。

大气水、地表水、植物水、土壤水和地下水的形态处于不断的循环和转化之中。

对于农田而言，水分转化主要表现为降雨和灌水入渗补给地下水、潜水蒸发、棵间蒸发和植物蒸腾等等。

降雨和灌水渗入土壤非饱和带，又从非饱和带进入地下水。

入渗补给地下水的过程是大气水—土壤水—植物水—地下水相互转化关系中最重要、最基本的环节之一，入渗包括降雨入渗和灌水入渗，其中降雨入渗补给是地下水补给的主要来源，同时也是区域水量均衡计算的主要因素之一。

潜水蒸发是地下水消耗的主要方式，在灌水和降雨不足以满足作物的需水要求时，浅层地下水对缺水量有一定的补充作用。

如果地下水能对作物的生长有所贡献，那么就要考虑地下水的影响。

但潜水蒸发同时会引起土壤的盐碱化，从而影响作物的生长。

土壤水是各种水体转换的纽带，其他水体通过转化为土壤水再转化为其他水体，降水经过入渗进土壤，再由土壤渗漏补给地下水或地表水，地表水也可以通过入渗补给土壤水和地下水，地下水通过毛管作用流入土壤，在地表面通过蒸发作用，使土壤水返回大气中。

农田水分转化过程如图（1）所示：图（1）2.2、水稻生长特点分析水稻属于沼泽植物，对水分要求高，抗旱能力很低。

附件1：生态气象监测指标体系（试行）农田生态系统中国气象局二○○六年三月前言人口、资源、环境和灾害等是全人类正在且必须面对的重大课题，因为近百年来全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化。

这种变化对世界范围内生态、资源、环境的负面效应日益显现，导致了水资源短缺、海平面上升、冰川退缩、干旱化和荒漠化加剧以及各类极端天气气候事件的频繁发生，已经并将继续对经济社会的可持续发展带来深远的影响。

我国的气象事业发展正在进入一个崭新的时期，气象与经济社会发展的关系日益紧密，已经深入到政治、经济、社会、国家安全、环境、外交和可持续发展的方方面面。

中国气象事业发展战略研究成果提出了“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念，中国气象局业务技术体制按照“多轨道、研究型、集约化、开放式”的总体思路，明确了八条业务轨道和四个功能平台的业务布局与分工，其中生态与农业气象为业务轨道之一。

开展生态与农业气象业务，是气象部门“坚持公共气象的发展方向，大力提升气象信息对国家安全的保障能力，大力提升气象资源为可持续发展的支撑能力”的现实需求，是进一步发挥气象专业技术优势，积极拓展气象业务服务领域，改善生态环境，提高资源利用效率的重要基础性工作，是气象部门为实现经济社会全面、协调、可持续发展所做的积极探索和努力。

其中，生态气象监测作为一种重要的工作手段，是生态与农业气象业务的核心构成。

为了保证全国气象部门生态气象监测工作的深入开展并进一步实现业务化、规范化和制度化，我们组织编制了该项《生态气象监测指标体系（试行）》。

本书依据《地面气象观测规范》、《农业气象观测规范》和《生态气象观测规范（试行）》等，并充分利用卫星遥感监测技术和方法，初步建立了农田生态系统、森林生态系统、草地生态系统、湿地生态系统、湖泊生态系统和荒漠（绿洲）生态系统等6种生态系统下大气、生物、土壤和水以及相关灾害等监测指标体系。

生态气象监测是一项正在发展中的业务，其指标的建立尚未完全成熟，科学技术和社会经济的飞速发展，也必将对此项业务提出更新更多的需求。

针对水稻的干旱预测模型作者：刘嫣媛来源：《科教导刊》2012年第14期摘要近几年来西南地区常遭遇旱灾，造成了严重的经济损失。

如能加强对干旱现状的分析和监控，适时预报旱情发展趋势，将对于指导农业生产，水利工程抗旱和人工增雨作业有很好的经济效益和社会效益，且具有重要的民生保障意义。

本文所建立干旱模拟模型以水稻为研究对象，密切结合农业干旱特点，用数学方法把降水、土壤水、人工灌溉水、地下水相互转化及其与农田蒸发量的作用过程描述出来，以反映水稻的缺水情况，并利用分析判断模型计算敏感系数得出旱情指标以确定旱情等级，提供相关信息，为干旱的分析、监测和预报提供依据。

关键词水稻需水量干旱预测模型干旱等级1 干旱预测模型构建1.1 分析模型建立思路本模型主要是干旱模拟计算，其理论依据是水量平衡原理。

因为干旱是由多种因素共同作用引起的一种自然现象，故对于复杂的干旱现象不可能用某种单项因素来加以全面表征，基于这一点，干旱模拟模型应该密切结合农业干旱特点，力求用数学方法把降水、土壤水、地表水、地下水相互转化及其与农田蒸发量的作用过程描述出来。

可将干旱情况的出现理解为，当降水量及人工供水量不能满足作物需水量时，作物则要从土壤中补充水分，当土壤含水量亦不能满足作物需水量时，作物就出现了缺水状况，干旱由此发生。

利用农作物缺水量多少和缺水时间的长短等，来分析缺水情况对作物生长以及产量的影响，以此来判断是否出现干旱以及所发生干旱的类型和等级。

在本文中所选指标农作物为水稻。

1.2 模型结构本文中干旱预测分为两个部分：第一部分为计算模型，主要以西南地区主要农作物水稻为研究对象，对其生长各阶段的需水情况进行模拟计算，看水稻的需水量是否能被满足；第二部分是分析判断模型，通过对第一部分计算结果的分析，对缺水事件的严重程度做出判断。

1.2.1 水稻实际耗水量计算模型= + + +上式中，，——，时段水田水深；——时段降水量；——时段地下水补给量；——时段人工灌溉水量；——稻田稳定渗漏量；——时段稻田耗水量。

气象行业标准《北方夏玉米干旱等级》编制说明一、工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作等；）1.任务来源本标准由中国气象局提出，全国气象防灾减灾标准化技术委员会（SAC/TC345）归口。

2011年12月23日由中国气象局下达河南省气象科学研究所（中气函〔2011〕527号），项目编号QX/T-2012-11，立项名称为《北方夏玉米干旱等级》。

2.起草单位及协作单位本标准起草单位为河南省气象科学研究所。

本标准参加单位为中国气象科学研究院、河北省气象科学研究所、山东省气候中心。

3.主要工作过程2012年2月，成立本标准起草小组，制定工作进度计划。

2012年2月14-17日，项目组成员参加中国气象局法规司在湖北武汉组织招考的中国气象局《2012年气象标准编制工作启动研讨会》，接受了相关标准的培训，并在研讨会“农业气象、预报服务、风能太阳能、基础等领域”分小组针对本标准的编制工作进行了汇报和讨论。

2012年3-4月，查阅、整理相关文献、资料和标准，分析相关的科研业务成果，进行相关调研和咨询，制定编制提纲，着手起草。

2012年5月，完成标准草稿。

2012年5月18日，组织相关农业气象行业专家针对本标准草稿和编制过程中的问题进行了咨询和讨论。

2012年6月，根据相关专家的意见，对标准草稿做进一步的修改和完善。

2012年7月，在修订完善的基础上形成标准的初稿。

2012年8月8日，参加法规司及农气标委会组织的2012年气象标准制修订工作中期检查会。

会后，根据专家提出的意见和建议对标准初稿及编制说明做进一步的修改和完善，于8月底形成标准征求意见稿。

4.主要起草人及所做的工作姓名工作单位职称所做工作刘荣花河南省气象科学研究所正研高工主持、方案设计、标准编制薛昌颖河南省气象科学研究所高工标准编制、修订方文松河南省气象科学研究所高工标准编制、修订李树岩河南省气象科学研究所高工标准编制、修订成林河南省气象科学研究所工程师标准编制、修订赵艳霞中国气象科学研究院研究员标准验证、修订李春强河北省气象科学研究所正研高工标准验证、修订薛晓萍山东省气候中心正研高工标准验证、修订二、标准编制原则和确定标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据），修订标准时，应增列新旧标准水平的对比；1.标准的编制原则夏玉米是我国主要的秋粮作物之一，其生长季主要集中在6-9月份。

干旱预警指标初探摘要：干旱预警指标通常需结合历史数据、模型预测和专家判断等，来确定干旱程度和预警级别，以提前采取相应的应对措施。

长期监测和分析这些指标对于干旱的预警和管理具有重要意义。

关键词：干旱预警；指标分析引言干旱灾害是影响经济社会发展的主要自然灾害之一。

近年来，随着经济社会的快速发展、城市化建设进程加快以及人口的增长，广西地区水资源短缺现象日趋严重。

加之气候变化的影响，广西干旱灾害频次增加、范围扩大、损失加重，严重威胁着广西地区的粮食安全、供水安全和生态安全。

一、干旱的概念及成因干旱是指一个地区长时间持续缺乏降水的气候状况。

产生干旱的成因有多种：第一，气候变化：全球气候变化导致了降水模式的改变，某些地区可能会变得更加干燥。

气候变暖还可能引发更频繁和严重的干旱事件。

第二，高气压系统：高气压系统可以导致干燥的条件，阻止了湿润空气流向特定地区，导致缺乏降水。

第三，地理特征：例如大陆性气候和山脉的存在会影响降水分布。

内陆地区通常较干燥，因为它们远离海洋和湿气来源，而山脉可以阻挡湿气的运输。

第四，水循环中的变化：与降水量相比，蒸发速率的增加也可能导致干旱。

当高温和干燥的天气条件合二为一时，水分蒸发更快，导致土壤和植被变干。

第五，土壤条件：贫瘠的土壤质地和缺乏水分的土壤也会导致干旱。

这使得土壤无法保持足够的湿度来支持植物生长。

这些成因的相互作用可以造成不同程度的干旱，对农业、水资源和人类生活产生重大影响。

人们可以通过科学的水资源管理、农业技术创新和环境保护来应对干旱问题。

二、广西地区干旱预警指标广西地区干旱预警指标通常基于水文气象观测数据和植被指数等信息进行分析。

以下是一些常用的干旱预警指标。

（一）干旱预警指标第一，降水量指标：干旱与降水不足密切相关，因此观测和分析降水量是一项重要指标。

可以考虑的指标包括年、月、季度或特定时段的降水量累积值和降水强度。

第二，蒸发指数：蒸发指数反映了水分从土壤和表面水体中蒸发到大气中的速率。