PAGE11廣西地方標準《氣候年景評估方法》編制說明（征求意見稿）一、工作簡況（一）任務來源2022年7月，自治區市場監督管理局下發《關于下達2022年廣西地方標準制修訂項目計劃的通知》（桂市監函〔2022〕1903號），將《氣候年景評估方法》列為廣西地方標準制定項目計劃，項目編號為2022-1497，實施期限為2022年8月至2023年10月。本文件由廣西壯族自治區氣象局提出，由廣西氣象標準化技術委員會歸口。（二）起草單位本標準起草單位為廣西壯族自治區氣候中心。（三）標準主要起草人及其所做工作本標準起草人：黃卓、陸芊芊、陳思蓉、何如、李妍君、朱秋宇、徐圣璇、蘇玉雯。其分工如下：黃卓：廣西壯族自治區氣候中心，高級工程師，第一起草人，全面主持標準的起草工作。負責標準方案的設計、標準編寫、調查研究、試驗、驗證、修訂及編制說明把關。陸芊芊：廣西壯族自治區氣候中心，工程師，主要參加人。負責氣候年景指標計算、驗證和編制說明編寫。陳思蓉：廣西壯族自治區氣候中心，副主任/高級工程師，主要參加人。負責技術指導、業務應用試驗。何如：廣西壯族自治區氣候中心，高級工程師，主要參加人。負責降水年景指標分析和文本修訂。李妍君：廣西壯族自治區氣候中心，工程師，主要參加人。負責標準在業務中的應用試驗和驗證。朱秋宇：廣西壯族自治區氣候中心，工程師，主要參加人。負責氣溫年景指標分析。徐圣璇：廣西壯族自治區氣候中心，副主任/高級工程師，主要參加人。負責業務試用和驗證。李廣桃：廣西壯族自治區氣候中心，助理工程師，主要參加人。負責整理、統計歷史氣象災害災情。蘇玉雯：廣西壯族自治區氣候中心，助理工程師，主要參加人。負責收集、統計重大歷史災害性天氣、氣候事件。二、制定標準的必要性和意義廣西氣象災害種類多、發生頻率高、影響范圍廣，在全球變暖背景下，極端氣候事件增多、造成的經濟損失增大，做好氣象災害風險評估對于政府和防災減災部門科學判定災害的綜合影響程度、制定年度減災計劃和評價減災效益均有重要的參考價值。因此，廣西氣象事業發展“十四五”規劃指出，要加強氣候監測預測與應對氣候變化能力建設，發展基于影響的氣象決策服務，開展極端災害多發性及其影響異常性的氣候風險研判和評估，提高氣象防災減災能力。氣候年景是一年氣候狀況的綜合表征，氣候年景評估主要通過評價年內的基本氣候參數（如平均值、離散值或指數等），從利弊等方面進行分析，并給出氣候總體評價。氣候年景評估作為對一年氣候狀況的整體把握，是開展氣候及氣候變化及對各敏感行業影響評估的基礎，也是當前防災減災、決策服務的需求，因此氣候年景評估一直是中國國家、省、市、縣四級氣象部門傳統氣候業務的重要服務產品——氣候年公報的主要內容。自上世紀90年代起，廣西已開展氣候年景評估業務，在缺少定量化評估方法的情況下，業務中多以氣象災害損失為主要依據進行人為的定性判斷，這種年景評估方式，一方面評估結果的年際間可比性差，對氣候主要異常特征表征能力有限，不利于開展氣候變化分析，另一方面由于氣象災情資料主要由其他部門提供，資料及時性和完整性難以把控，評估結果準確度有限。近年來，廣西氣候評估、氣象災害監測評估指標體系逐漸完善，但針對年尺度的氣候年景評估方法和定量化評估指標尚未能建立。雖然2017年國家標準《GB/T33670—2017氣候年景評估方法》頒布實施，但它在評估氣溫和降水的偏離程度時，未考慮不同季節、不同時段下氣候異常事件對社會經濟和農業等方面的影響程度，在廣西的適用性有限。例如，冬季的異常高溫對居民生活影響有限，但同樣程度的異常低溫將對交通、電力、農業等造成嚴重影響；汛期的降水偏多意味著洪澇災害多、防汛壓力大，而非汛期的降水偏多通常是由過程性降水造成，難以形成大江大河的洪澇災害。評估結果與歷年廣西氣候年公報的對應程度不高，在許多災情較重的年份不能反映廣西的實際情況。福建省地方標準《DB35/T1178—2011氣候年景評價方法》、貴州省地方標準《DB52/T1515—2020氣候年景評估技術規范》充分考慮了各種災害對氣候年景的影響程度，具有地方代表性，但計算過程十分繁復，難以滿足快速評估的需求。因此，在國家標準的本地適用性不足、廣西亦無相關標準的背景下，迫切需要制定一套適用于廣西的客觀、定量和盡可能全面的氣候年景評估標準。本標準的制定和實施，為區、市、縣三級氣象部門開展氣候年景評估提供科學、可操作性強的技術方法，更好地為各級政府及相關部門提供決策支撐，助力防災減災決策服務工作，同時，制定氣候年景評估方法地方標準，對進一步推動廣西氣象服務規范化、完善廣西氣象標準體系建設具有積極意義。三、主要起草過程2022年8—9月，按照自治區市場監督管理局下發《關于下達2022年廣西地方標準制修訂項目計劃的通知》（桂市監函〔2022〕1903號），廣西壯族自治區氣候中心成立《標準》起草小組，編寫組召開會議，明確目標任務、討論編寫技術方案、確定人員分工，分別開展文獻調研、資料收集、整理和分析研究工作。2022年10—11月，編寫組按照審定后的編寫工作大綱，細化編寫工作方案，多次召開研討會，討論評估指標及其權重系數的確定。并按照各自的分工，進行了標準的編寫和修改，組織起草標準初稿。2022年12月—2023年2月，進行大量計算和歷史比對工作，形成標準初稿，并進行業務試用，將根據標準初稿計算得到的2022年氣候年景評估結果提供給廣西壯族自治區氣候中心，為制作2022年廣西氣候公報提供參考。2023年3—4月，根據業務試用效果和專家的反饋意見，在標準初稿的基礎上進行細化、修改，完成本標準的征求意見稿，并編寫編制說明。四、制定標準的原則和依據（一）編制原則1.科學性標準編制首先需要遵循科學性原則。采用的相關氣候年景評估指標和等級劃分方法參考已有研究成果和標準等給出，做到有據可依。氣候年景評估在業務服務中已形成了一套較完善的業務方法。氣候年景評估方法依據現有的氣候影響評價科學認識，為學者和專業服務人員認同和接受。2.可操作性本標準制定的氣候年景評估方法較直觀，所需的資料為常規氣象數據，獲取方式簡便，所選用的指標構建方法和等級劃分標準均為科研和業務服務中常用的統計方法，可操作性強，可滿足相關行業的科研和業務服務需要，適用于開展廣西壯族自治區行政區域內的氣候年景評估工作。3.規范性本標準依據GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》給出的規則起草，符合標準編寫要求。本標準的所有條目在表述上力求做到清晰明確，無模棱兩可、含糊其辭或易于產生歧義的表達；在方法上力求做到務實、有效、可操作。（二）主要依據本標準編寫的主要技術依據有：（1）《GB/T33670—2017氣候年景評估方法》；（2）《DB35/T1178—2019氣候年景評價方法》；（3）《DB52/T1515—2020氣候年景評估技術規范》；（4）《DB43/T2458—2022氣候年景與旱澇年景評估方法》。（三）與現行法律、法規的關系,與有關國家標準、行業標準的協調情況本標準的制定沒有引用國內和國際的同類標準。本標準在編制過程中本遵循了《中華人民共和國憲法》、《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國氣象法》等相關法律，遵守《中華人民共和國標準化法實施條例》、《國家標準管理辦法》等相關法規，沒有出現與有關現行法律、法規和強制性國家標準發生沖突的條款。本標準還參考了《氣候年景評估方法》（GB/T33670—2017）和福建、貴州、湖南等省關于氣候年景評價的地方標準中部分內容。五、主要條款說明（一）主要技術指標和參數氣候年景指數、氣溫年景指數、降水年景指數及氣候年景等級。（二）主要試驗驗證的論述借鑒《GB/T33670—2017氣候年景評估方法》的思路，以標準化的氣溫和降水指數之和表征氣候年景。不同季節、不同時期的氣溫和降水異常事件對社會經濟和農業等方面的影響程度不同，因此通過分時段賦予表征指數不同的權重系數，突出年內災害性天氣事件對廣西經濟、農業的影響，可更好地表征年度冷、熱、旱、澇景況及氣候影響。1.氣候年景評估指標氣候年景是某年內氣溫、降水等主要氣候要素偏離氣候平均狀態的綜合表征，以氣候年景指數來進行量化表達，該指數由氣溫年景指數和降水年景指數構成。廣西干濕分明、雨熱同期，4—9月為降水集中期、各月平均氣溫均高于全年平均值，同時為了便于理解，在開展年景評估時將全年分為夏半年/汛期（4—9月）、冬半年/非汛期（1—3月、10—12月）兩個時期，分別對氣溫和降水進行逐旬分析評估，每旬的要素偏離程度Ii可表達為：I式中，ω為權重系數（表1），Xi為第i旬的X要素距平值，σi為第i旬的X要素的標準差。標準差的值與氣候平均值的大小息息相關，為綜合反映某年內氣溫偏離氣候平均值異常程度，構建氣溫年景指數，選擇旬平均氣溫作為評估指標Xi，其正（負）分別表征氣候狀況異常熱（冷）的情況。為突出年內高溫和低溫過程，考慮冬半年氣溫負距平情況對社會經濟和農業等方面的重要影響，根據不同季節內評估指標的大小，賦予不同的權重系數，分別計算夏半年氣溫異常指數Ihot和冬半年的氣溫異常指數Icold并相加It=Icold+I為綜合反映某年內降水偏離氣候平均值異常程度指標，構建降水年景指數，選擇旬累計降水量作為評估指標Xi，其正（負）分別表征氣候狀況異常澇（旱）的情況，相比于《GB/T33670—2017氣候年景評估方法》所采用的各旬末標準化降水指數SPI，計算方法更簡單，操作性更強，且同樣能反映降水偏離平均值的程度。為了突出年內暴雨和干旱過程，更好地表征年內旱、澇景況及氣候影響，根據不同時段內評估指標的大小，賦予不同的權重系數，分別計算汛期降水異常指數Iflood和非汛期的降水異常指數INon-flood并相加，得到Ip=Iflood+INon表1年景指數的權重系數取值要素時段指數Xiω旬平均氣溫冬半年IX3-1.51.5X1夏半年IX1旬累計降水量汛期IX1.5-21X3非汛期IX3-1X1.5由于氣溫、降水年景指數均由標準化后的無量綱數賦權重相加而成，可將二者直接相加，得到氣候年景指數IcIc=It+2.氣候年景等級劃分國家標準《GB/T33670—2017氣候年景評估方法》第6點規定：“氣候年景劃分為好、較好、一般、較差、差”，“具體閾值為第10百分位數、第30百分位數、第70百分位數、第90百分位數”；福建省地方標準（DB35/T1178—2019）、貴州省地方標準（DB52/T1515—2020）和湖南省地方標準（DB43/T2458—2022）也采用了同樣的等級劃分方法，為保持國省一致性和省際協同性，本標準亦將10%、30%、70%和90%百分位數作為閾值，即以1961—2020年氣候年景指數60年歷史序列為樣本，分別計算10%、30%、70%和90%對應的百分位數，以此作為閾值，將氣候年景評估結果劃分為5個等級（表2），據此判斷1961—2022年歷年的氣候年景等級。表2氣候年景等級劃分百分位數范圍閾值范圍氣候年景等級≤10%I好（10%，30%]61.7<較好（30%，70%]66.8<一般（70%，90%]74.4<較差＞90%I差3.氣候年景評價結果及驗證按照以上指標計算1961—2022年歷年廣西氣候年景指數，并對年景等級進行劃分（圖1）。氣候年景評估為差的年份有1968年、1994年、2008年、2011年、2015年、2020年、2022年，共7年；年景評估為好的年份有1978年、1986年、1989年、1991年、1995年、2003年，共6年。圖11961—2022年廣西氣候年景評估結果3.1歷史重大天氣過程記錄驗證針對氣候年景等級為差的7個年份，查閱廣西氣候業務手冊和歷年廣西氣候影響評價中記載的暴雨、干旱、臺風、高溫、低溫冷害等主要歷史重大天氣氣候事件的相關記錄，總體而言，各年內的災害過程強度強、頻次高或持續時間長，異常程度高，具體如下。（1）1968年，廣西遭受暴雨洪澇影響，災害造成洪水淹沒四分之三南寧城區，寒露風致使晚稻減產約40%；（2）1994年，廣西暴雨洪澇災害嚴重，5—8月共發生18次大到暴雨過程，特別是6月12—18日、7月13—24日出現兩次罕見的特大暴雨洪澇災害（圖2左），有86個縣市2753萬人受災，死亡477人，造成直接經濟損失約362.6億元，損失慘重；（3）2008年，強臺風“黑格比”、西江大洪水、低溫雨雪冰凍災害，導致直接經濟損失約250億元；（4）2011年，年初的低溫雨雪冰凍天氣持續時間長、影響范圍廣，9月強臺風“納沙”造成嚴重的風雨影響；（5）2015年，秋季降水量異常偏多，為1951年以來同期最多，11月桂北出現罕見秋澇，臺風“彩虹”是1949年以來10月份進入廣西內陸的最強臺風，多次出現“同期最強”及“罕見”事件（圖2右）；（6）2020年，廣西共出現15次非臺風系統引起的區域性暴雨天氣過程和7次強對流天氣過程，大部地區遭受洪澇災害，致災嚴重，因災死亡16人，直接經濟損失109.41億元；（7）2022年，廣西遭遇1951年以來最強“龍舟水”暴雨過程、臺風“暹芭”、全區性高溫過程及夏秋連旱，共導致直接經濟損失近200億元。圖2廣西氣候年景指數逐旬變化（1994年、2015年）在氣候年景等級為好的6個年份中，廣西也有各種氣象災害出現，但總體看來重大過程較少、影響較輕，具體如下：（1）1978年，桂西大部、桂林市北部、玉林市及金秀、浦北等地受寒露風影響，晚稻減產近5000萬斤；暴雨洪澇、干旱、臺風、高溫、低溫陰雨等影響較輕；（2）1986年7月下旬，受09號熱帶風暴影響，造成73人死亡，直接經濟損失11.2億元；暴雨洪澇、干旱、高溫、低溫陰雨、寒露風等影響較輕；（3）1989年初廣西遭遇全區性寒潮，7—12月夏秋連旱造成損失糧食1.93億公斤；（4）1991年底遭遇全區性寒潮，遭受春旱、秋旱造成313萬多人飲水發生困難；（5）1995年底廣西發生大范圍霜（冰）凍天氣過程，暴雨洪澇、干旱、臺風、高溫、低溫陰雨等影響較輕；（6）2003年7月下旬，受07號臺風伊布都影響，造成19人死亡，直接經濟損失9.7億元，中下旬遭受全區性高溫過程影響；此外，2003/2004年的夏秋冬春連旱，導致2003年12月份，桂林水文站出現自1956年以來最低水位。在某些年份，廣西發生了影響較大的氣象災害事件，但相應的年景評估等級結果為一般到好。如2001年臺風“榴蓮”“尤特”嚴重影響廣西，但2001年評估結果為較好；2003/2004年發生夏秋冬春連旱，但2003和2004年的評估結果分別為好和較好；2006年臺風“碧利斯”“派比安”帶來較大風雨影響，但2006年評估結果為較好，故對這4年的氣溫、降水年景指數進行逐旬分析。結果表明，4年內各旬的降水、氣溫年景指數值主要在0~2之間，異常程度較低，只有部分旬出現了峰值；2001年7月上旬的降水年景指數為年內峰值，已較好地反映了臺風“榴蓮”“尤特”的影響；2003年7月下旬，盡管臺風“伊布都”給廣西帶來較大的風雨影響，但該旬降水距平百分率僅為11.9%，臺風降水影響有限；2004年的旬氣溫、降水年景指數僅出現了一次大于3的峰值，整體異常程度較低；2006年7月中旬和8月上旬，降水年景指數為兩個峰值，可反應臺風“碧利斯”“派比安”的影響。因此，綜合考慮氣溫和降水異常程度后，這4年的氣候年景指數較小，該評估方法能較好地反映影響較大的氣象災害事件。圖3廣西氣候年景指數逐旬變化（2001年、2003年、2004年、2006年）綜上，在廣西出現造成重大社會影響或嚴重經濟損失和人員傷亡的暴雨、低溫、臺風等極端天氣氣候事件和重大氣象災害事件的年份，年景評估結果與年內重大天氣過程的發生情況較為一致。3.2歷史氣象災情驗證為了檢驗本氣候年景評估結果能否客觀反映年景實況，參照相關文獻使用的災害影響評估模型，選取氣象災害造成的受災人口、傷亡人口（含死亡人口和失蹤人口）、農作物受災面積及直接經濟損失率作為評估指標，將各指標綜合加權求和計算氣象災害影響的綜合評估指數，權重系數采用信息熵賦權法來確定，同時為了消除不同災情數據之間量綱不同的影響，保證數據盡可能地保留原始值之間的相對變化信息，在計算災害影響的綜合評估指數前，采用Max-Min歸一化方法對4個評估指標進行了歸一化處理。將1993—2022年廣西的氣候年景評估與氣象災害影響的綜合評估結果進行對比（圖4），結果表明，氣候年景評估結果與氣象災害影響的綜合評估結果完全對應和相差一個等級的占80%，無與評估結論相反的結果，本氣候年景結果與實際災害影響程度基本相符，能客觀反映氣候影響程度的特征。圖41993－2022年廣西氣候年景和氣象災害影響的綜合評估結果3.3主觀評估結果驗證在2004—2021年《廣西氣候公報》（下稱公報）中，年景評估結果主要基于專家的主觀經驗評估，而本評估方法為客觀評估方法，將兩者的年景評估結果進行比對（表3），結果表明，在公報中有明確年景評估結論的年份中，與本評估方法結果一致或只相差1個等級的年份占86.7%，相差2個等級的年份占13.3%，客觀定量化的評估結果與專家評估的認知