【其他行业标准】 极端低温监测指标

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T302—2015
极端低温监测指标
Monitoring indices of low temperature extremes2015-12-11发布
中国气象局发布
2016-04-01实施
术语和定义
监测指标
资料与计算方法
利用广义极值分布（GEV)计算重现期方法附录A（规范性附录）
参考文献…
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QX/T302—2015
本标准按照GB/T1.1一2009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/TC540）提出并归口。本标准起草单位：国家气候中心。本标准主要起草人：王遵娅、邹旭恺、高荣。QX/T302—2015
1范围
极端低温监测指标
本标准规定了单站极端低温监测指标及其计算方法。本标准适用于极端低温的监测、评估和服务工作。2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。2. 1
气候标准期
月climatological standardperiod用于计算局地气候状态的最近三个连续整年代示例：如1981-2010年为2011-2020年所使用的气候标准期。2.2
百分位数
percentile
QX/T302—2015
将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，某一百分位所对应数据的值即为这一百分位的百分位数。
极端阐值
extremethresholdvalue
某统计量达到极端状况的临界值。2.4
extremum
某一时间段内统计量或监测指标的最大值或最小值。2.5
dailytemperaturedrop
日降温
当日最低气温不高于前一日的现象注：按QX/T52一2007和GB/T21987一2008规定：日最低气温为一天中气温的最低值，是观测前一日14：00（北京时间，下同）至当日14:00之间的气温最低值。2.6
amplitudeofdailytemperaturedrop日降温幅度
当日最低气温低于前一日最低气温的数值。2.7
consecutivedailytemperaturedrop连续降温
连续出现日降温的现象。
连续降温幅度amplitudeof consecutivedailytemperaturedrop连续降温时段内，日降温幅度之和。立民
QX/T302-—2015
recurrenceinterval
重现期
统计量的特定值重复出现的统计时间间隔，以年计。3监测指标
极端低温
小于或等于极端低温阈值的日最低气温。3.2
极端日降温
大于或等于极端日降温阈值的日降温幅度。3.3极端连续降温
大于或等于极端连续降温阈值的连续降温幅度。3.4极端低温重现期
日最低气温小于或等于极端低温國值，日降温幅度和连续降温幅度大于或等于极端日降温國值和极端连续降温阈值的重现期。
4资料与计算方法
4.1使用资料
逐日最低气温观测资料。
4.2计算方法
4.2.1极端阐值的确定
采用百分位数确定极端阈值，方法如下：极端低温阐值：取气候标准期（如1981一2010年）内日最低气温每年的极小值和次小值，构建a）
一个包含60个样本的集合，对其从小到大进行排序，取第5个百分位数作为偏低的极端阈值，小于或等于该阈值的事件为极端偏低事件极端日降温和极端连续降温阈值：取同一气候标准期内日降温和连续降温每年的极大值和次b）
大值，构建一个包含60个样本的集合，对其从小到大进行排序，取第95个百分位数作为偏大的极端阅值，大于或等于该阈值的事件为极端偏大事件。4.2.2极端低温重现期的计算
采用广义极值分布（GEV）理论概率模型计算各极端低温指标的重现期，方法见附录A。2
A.1广义极值分布
附录A
（规范性附录）
利用广义极值分布（GEV）计算重现期方法QX/T302—2015
在气象概率统计中常用Gumbel、Frechet和Weibull三种极值分布函数对气候要素的极值进行拟合，这三种分布模型可写成一个通式，即具有三参数的极值分布函数，称为广义极值分布（GEV），它的理论分布函数为：
(F() = exp[-(1 -ky)]
(F() -exp[—exp(y)]
其中，
式中：
随机变量；
尺度参数；
一位置参数；
形状参数。
当k≠O时，GEV分布函数即为
F(r)=ex
其中，当ko时服从Weibull分布。当k=0时服从Gumbel分布，即
F(r) = exp[-exp(--B)
A.2利用广义极值分布函数计算重现期对于重现期T的分位数工T，有分布函数：F(rr)=1-
由此可解得相应的分位数为
[r =β+是[1(-In(1))
[r = βαln[In(1)]
式中：Www.bzxZ.net
重现期。
.(A.2)
QX/T302—2015
参考文献
丁裕国，江志红．极端气候研究方法导论．北京：气象出版社.2009[2]
史道济、实用极值统计方法，天津：天津科学技术出版社：2005[3］高荣等，中国极端天气气候事件图集．北京：气象出版社：2012[4JALEXANDERLV,ZHANGX,PETERSONTC,etal.Globalobservedchangesindailyclimatic extremes of temperature and precipitation.Journal of Geophysical Research, 2006,lll:D05109，doi10.1020/2005JD006290[5JJONESPD,HORTONEB,FOLLANDCK,etal.Theuseof indicestoidentifychangesinclimaticextremes.ClimaticChange,1999,42:131-149,doi:10.1007/978-94-015-9265-910[6]ZHAIPMandPANXH.Trendsintemperatureextremesduring1951-1999inChina.Ge0physicalResearchLetters，2003,30(17),1913,doi:10.1029/2003Gl018004[7JZHANGX,ALEXANDERL,HEGERLGC,etal.Indicesformonitoringchangesinextremes based on dailytemperatureand precipitation data.WIREs Climate Change,201l,2:851-870,doi：10.1002/wcc.147
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