[发明专利]一种气象干旱精细化监测方法

说明书

本发明公开了一种气象干旱精细化监测方法，包括以下内容：定义国家气象站或区域气象站逐日气象干旱指数DI，根据国家气象站标准化降水指数SPI的Gamma分布参数α、β，通过反距离法空间插值得到各区域气象站位置的α、β数据，根据国家气象站的常年平均相对湿润度指数通过反距离法空间插值得到各区域气象站位置的数据，基于高密度区域气象站的标准化前期降水指数SAPI_i和计算基于高密度区域气象站的干旱指数。本发明功能性强，可广泛应用于气象监测技术领域。

技术领域

本发明涉及气象监测领域，具体是指一种气象干旱精细化监测方法。

背景技术

干旱是世界上最为常见和普遍的气象灾害之一，具有发生频次高、持续时间长、影响范围广等特点，在一定程度上严重地制约了农牧业生产、生态环境改善和社会经济发展。据世界气象组织资料显示，全世界约70％的自然灾害属气象灾害，而干旱灾害约占自然灾害的35％以上。另外，在全球气候变暖的背景下，干旱逐渐趋于常态化，特大干旱事件发生强度和频率持续增加，其损害程度和范围越加凸显。目前国内广泛使用的气象干旱指数MCI、CI等，均是基于国家气象站数据进行计算的，站点数量有限、空间分布不均，无法满足监测精密、预报精准、服务精细的要求。目前国内已建成的6万多个区域气象站，覆盖95.6％的乡镇，为提高气象灾害精细化监测能力提供了可能。

区域气象站虽然空间密度大，但时间序列短，对干旱监测这类需要与长期历史状况对比的灾害，时间序列不足是个问题。如何充分利用国家气象站时间序列长、区域气象站空间密度高的优势，取长补短，融合两类资料构建干旱精细化监测指标，以满足日益增长的气象干旱监测预警评估精细化需求，是个迫切的理论和应用问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种融合高密度区域气象站和长序列国家气象站数据的气象干旱监测指标和方法，充分利用两类数据特点，取长补短，提高干旱监测空间精细化水平。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种气象干旱精细化监测方法，包括以下内容：

1)定义国家气象站或区域气象站逐日气象干旱指数DI：

式(1)中，SAPI_i是第i日前期降水指数API的标准化变量，其中，API的计算公式为：

API_i＝P_i+kAPI_i-1 (2)，

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

2)根据国家气象站标准化降水指数SPI的Gamma分布参数α、β，通过反距离法空间插值得到各区域气象站位置的α、β数据，其中，反距离加权法公式为：

式中，Z为估算点的估值，m为用于空间插值样本点的数目，Z_i为第i个观测点的要素实测值，d_i为估算点到第i个观测点的空间距离，n为距离的次幂，i＝1，2，3……m；

3)常年平均相对湿润度指数表征某地常年平均干湿程度及其年变化，国家气象站的由历史同期30年逐日平均降水和可能蒸散量计算：

式(4)中，为第i日30年平均降水量，单位为mm，为第i日30年平均可能蒸散量，单位为mm，采用FAO Penman-Monteith方法计算；