气象干旱指标

干旱是由于赤字水的供应在时间和/或空间。财政赤字可能在降水、流量,或累积水存储水库、地下蓄水层,土壤水分储量。在描述干旱情况下,重要的是要了解它的持续时间、空间范围、严重程度、起始和终止。根据区域范围,可以称为干旱干旱,小区域干旱,或者大陆干旱。点和小区域干旱频率非常高但不关注的主要来源在全国范围内,除非他们持续很长时间。当干旱的区域范围假定宽尺寸,其评估和缓解措施成为国家和国家的担忧。

随着时间的推移,许多干旱评价方法被提出。一些方法是基于定性观察,一些科学标准,和其他实际的实地调查。然而,到目前为止,没有综合评估方法,至今仍为人们所传诵。不同的国家使用不同的雷竞技手机版app标准来定义和评估干旱情况。超出了这本书的范围是列举的每个指标提出了干旱和文献中引用。其中一些非常简单和旧但仍然广泛使用。其他人更全面,健全科学基地和持有好承诺应用程序。国家干旱减灾中心(海斯,1996年)做了详细比较使用最广泛的指标和评价这些提议在最近的过去。另一个评估是由你们和Papakryiakou (2003)。

正常的百分比

正常降水的百分比是一个最简单的测量位置的干旱。这是计算实际降水除以正常(被认为是一个30年或更长时间的意思),乘以100。正常的比例计算出各种时间尺度。通常一个月的时间尺度范围,一群月代表一个特定的季节,每年的气候。

分析使用的百分比正常使用时是非常有效的一个地区或一个季节。然而,它也容易被误解,给不同适应症的条件取决于位置和季节。

使用百分比的缺点之一的正常降水的意思是,或平均降水通常不是一样的平均降水,这是价值超过50%的降水出现在一个长期的气候记录,很大程度上是因为降水在每月或季节性尺度上没有一个正态分布。使用正常的百分比比较意味着一个正态分布的均值和中位数被认为是相同的。因为不同的降水记录随时间和地点,没有办法确定偏离正常的频率。因此,发生的罕见干旱并不是已知的,不能相比,不同的位置。

印度气象部门的基础上定义了干旱降雨不足时西南季风赛季的基础上正常降雨的百分比(Murty和竹内,1996)。它雇佣了两个措施,第一个描述降雨条件,第二个代表干旱严重。(基于平均降雨条件降雨的最后一个70到100年)被描述为降水阈值(表5.1),与降雨表示在每周或每月的基础上。干旱被描述为干旱强度阈值(表5.2)。

干旱区域被定义为一个干旱在给定的概率大于20%。长期干旱区域被定义为一个干旱在给定的概率大于40%。干旱的一年被定义为当不到75%的正常降雨。

印度国家水文研究所,分析1987年的干旱(Murty和竹内,1996)提出了指数描述降雨赤字,低流流、地下水位下降。干旱条件分类的径流如表5.3所示。

表5.1。雨量阈值

类	范围
稀疏的	比正常的-50%或更少
有缺陷的	-20%到-50%的正常水平
正常的	+ 19%到-19%的正常水平
多余的	比正常+ 20%或更多
表5.2。干旱阈值
类	范围
适度的干旱	季节性降雨-26%到-50%的正常水平
严重的干旱	季节性降雨< -50%的正常
表5.3。水文干旱的分类
干旱类	离开在径流量从正常(%)
严重的干旱	50岁及以上
适度的干旱	25到50
没有干旱	小于25

在菲律宾,正常的百分比指数是用来评估干旱情况。干旱预警时发出不到40%的正常连续三个月内收到降雨。在泰国,一个通用的季风降水指数,基于百分比的正常降雨,也用于评估降雨对作物的影响条件(Murty Take-uchi, 1996)。

要避免的一些弱点在“正常”的百分比的方法,吉布斯和马赫(1967)开发的技术排名降雨值十分位数作为干旱指标。降水出现在长期降水记录分为部分为每个分布的百分之十。每一个部分被称为“等分。”The first decile is the rainfall amount not exceeded by the lowest 10 percent of the precipitation occurrences. The second decile is the precipitation amount not exceeded by the lowest 20 percent of occurrences. These deciles continue until the rainfall amount identified by the tenth decile is the largest precipitation amount within the long-term record. By definition, the fifth decile is the median, and it is the precipitation amount not exceeded by 50 percent of the occurrences over the period of record. The deciles are grouped into five classifications, as shown in Table 5.4. The Australian Bureau of Meteorology prepares and displays tables and maps of precipitation deciles for the previous one, three, six, and twelve months across Australia.

等分法被选为澳大利亚的干旱气象计量的,因为它是相对简单的计算,需要较少的数据比—帕尔默干旱强度指数和更少的假设。在此系统中,干旱是一个非凡的事件如果发生在20至25年只有一次(十分位数1和2记录),持续时间超过12个月。这在干旱分类一致性,基于百分比与系统正常的降水,澳大利亚当局更有用

十分位数

表5.4。等分和湿度阈值范围

等分百分比值范围

分类

十分位数1 - 2值最低的20%

十分位数3 - 4下一个值的20%

十分位数5 - 6中间值20%

十分位数7 - 8下最高20%的值

十分位数最高9 20%的值

低于正常附近正常高于正常

远低于正常

远高于正常确定合适的干旱响应。等分系统的缺点是,需要一个长期的气候记录准确计算十分位数。

可靠的降雨(博士)

可靠的降雨(博士)被定义为降雨量这发生在五分之四年(据统计,不是连续)。该指数已经应用于非洲大陆(Le Houerou波波夫,看看,1993)。可靠的降雨可能使用在农业规划以外的非洲,特别是在相对干燥的地区。然而,概念不是很好干旱监测索引。

全国降雨指数(RI)

全国降雨指数比较在大陆范围内的降水模式和异常。它是用来描述非洲降水模式(Gommes Petrassi, 1994)。指数计算每个国家通过国家根据长期降水平均年降水量平均加权的个人电台。设计与其他国家大小规模全国统计,特别是农业生产。

国际扶轮允许比较年之间和国家之间。雷竞技手机版app国际扶轮也与国家在非洲的粮食产量。因为它是加权的年降雨量,那些站在潮湿地区的国家有更大的影响力比在自然干旱地区国际扶轮。在许多国家,特别雷竞技手机版app是在非洲,湿润的电台也位于农业高产地区。国际扶轮,因此,自然偏向于农业,这是一个有用的工具,国家规模的作物生产与降雨。

国际扶轮是绝对独立的大量的降雨,这可能是局部的,并允许一般比较关于整个国家。长期的记录使可用的RI值的频率分布,它允许历史比较,分析不可能与正常的百分比。即使个别站记录不完整,国际扶轮仍然可以计算没有站。

国际扶轮看整体干旱时可能不太有用,水文、环境和社会影响造成干旱。

帕尔默干旱严重程度指数(PDSI)

帕尔默干旱强度指数措施异常水分供应(表5.5)。该指数由帕尔默(帕默,1965)是基于供需水平衡方程的概念,考虑其他几个因素除了降水赤字在特定的位置。帕尔默干旱强度指数的目的是提供一个测量的水分条件“标准化”,这样比较使用索引可以位置和月之间。

PDSI本质上是一个气象干旱指数和基于降水和温度数据和可用的本地土壤含水量(风能网)(卡尔和骑士,1985)。从输入、水平衡方程可以确定的基本条件,包括蒸发蒸腾、土壤补给、径流,从表层和水分损失。

帕默指数被广泛用于各种各样的应用程序在美国。它是最有效的测量影响敏感的土壤水分条件,比如农业。它也有用作为干旱监测工具,作为一个指标,以此为基础的开始或结束干旱应急计划。该指数是受欢迎的,因为它为决策者提供(1)最近天气的异常的测量区域;(2)一个机会将当前状况在历史的角度来看;和(3)的历史时空表示干旱。

表5.5。帕尔默干旱强度指数分类为干燥和潮湿的时期

索引值

分类

-4.00或更低-3.00 - 3.99 -2.00 - 2.99 -1.00 - -1.99 -0.50 - 0.99 0.49 - 0.49 0.50 - 0.99 1.00 - 1.99 2.00 - 2.99 3.00 - 3.99 4.00或更多

极端干旱中度干旱轻度干旱初期的严重干旱干旱附近正常初始湿法术略湿适度湿非常湿非常湿

随着其优点,帕默指数也有缺点(巷,1984;卡尔和骑士,1985):

1。干旱强度量化的值和信号的开始和结束干旱或湿拼写是任意选择的。

2。大西洋风能网帕默指数敏感的土壤类型。应用指数气候部门可能太一般。raybet雷竞技最新

3所示。土壤的层内的水平衡计算简化,不能准确地代表一个位置。

4所示。降雪、积雪、冻土并不包含在索引中。

5。所有降水都被视为下雨,所以PDSI值的时机可能是不准确的冬季和春季几个月在雪的地区发生。

Bhalme和Mooley干旱指数(BMDI)

BMDI由Bhalme和1980年Mooley (Bogardi et al ., 1994)和帕默指数的一个简化版本。BMDI只需要降水数据的计算,但其性能,根据作者,PDSI相当。

索引表达情况不同极端干旱极端潮湿(表5.6)。BMDI = < 4历史干旱和极端比例增加更高的值。在正常情况下,BMDI = 0,极端湿润,BMDI = > 4。

简单的计算是这个指数的主要优点。该指数在印度和匈牙利的气候条件下表现良好。的表现同样在北美大平原。

表5.6。Bhalme和基于Mooley干旱指数的干旱类别

索引值

天气的特点

大于4 4 - 3 3 - 2 2 1 1 1 1 2

很湿很湿适度湿略湿附近正常轻度干旱中度干旱严重干旱极端干旱

地表水供给指数(SWSI)

克服的局限性帕默指数,沙佛和Dezman(1982)设计了地表水供应指数(SWSI)地表水环境的一项指标。他们将该指数描述为“依赖山的水,”这山积雪是主要的组件。使用索引的目的是作为一个补充帕默指数在科罗拉多州。

SWSI包含水文和气候特点为一个索引值类似帕默指数为每个主要流域的状态。这些值将标准化允许盆地之间的比较。输入所需的积雪,河川径流、降水、和水库存储。因为它是依赖于季节,SWSI计算只有积雪,在冬季降水和水库存储。夏天的几个月里,流流替换积雪SWSI方程中的一个组件。过程来确定特定盆地SWSI如下:

1。月度数据进行收集和总结所有的降水,水库和积雪/流量测量站在盆地。

2。每个总结组件规范化使用频率分析收集从一个长期的数据集。

3所示。每个组件都有一个重量分配根据其典型的贡献地表水流域内,和这些加权组件一起总结确定SWSI值代表整个盆地。

4所示。SWSI是集中在0和-4.2 + 4.2之间的范围。

它的一个优点是,它是简单的计算,给出了一个代表该地区地表水供应/测量状态。SWSI已用于触发激活和失活干旱的计划在科罗拉多州。

几个SWSI创建限制在其应用程序的特性。任何站的中止意味着新车站需要被添加到系统和新频率分布需要确定该组件。额外的流域水资源管理的变化,如流改道或新水库,意味着整个SWSI算法盆地需要重新占每个组件的重量的变化。因此,很难维持一个齐次指数的时间序列。极端事件也导致一个问题。如果超出了历史事件时间序列,该指数将需要重新评估,包括这些事件的频率分布在盆地组件。

标准化降水指数(SPI)

标准化降水指数(SPI)是基于事实的赤字降水有不同的对地下水的影响,水库存储、土壤湿度、积雪,流流(Doesken,麦基和克莱斯特,1993)。多个时间尺度的SPI量化降水赤字(3、6、12、24和48个月)。这些时间尺度反映了干旱的影响在不同的可用性水资源。土壤水分条件对降水异常规模相对较短,而地下水流量和水库存储反映长期降水异常。

SPI通过计算的差异意味着特定时间尺度的降水,然后除以标准差。因为降水不是正态分布比12个月,短时间尺度进行了调整,使得SPI成为正态分布。因此,SPI的时间尺度和位置是0和标准差就是其中之一。这是一个优势,因为SPI规范化,潮湿和干燥的气候可以以相同的方式来表示。raybet雷竞技最新

一个分类系统用于定义干旱SPI所引起的强度(表5.7)。干旱事件发生任何时候SPI不断的负面和SPI时达到强度-1.0或更少。事件结束当SPI变得积极。因此,每个干旱事件都有一个时间定义的开始和结束和强度为每一个月,事件仍在继续。累积的干旱也可以测量。叫做干旱大小(DM)和积极的总和

表5.7。标准化降水指数

SPI值

水分的类别

2.0及以上

很湿很湿

中等湿附近正常适度干燥严重干燥非常干燥

-1.00 - -1.49 -1.50 - -1.99 -2.0或更少的SPI在干旱事件的几个月。这种标准化允许SPI来确定当前的罕见的干旱。

SPI操作监控使用状况在1994年和1995年在科罗拉多(Doesken,麦基和克莱斯特,1995)。存在潜在的SPI提供近实时的干旱监测整个国家。使用SPI在世界各地的应用程序的数量在增加,因为索引的优点是容易计算,有温和的数据需求,并独立于平均降雨量的大小,因此类似的气候区域的范围。然而,它确实假设数据是正态分布,可以短时间介绍并发症(阿格纽,2000;海斯,2000)。

作物水分指数(CMI)

作物水分指数(CMI)是由帕默在1968年和使用气象监测周而复始的作物状况的方法从程序用于计算PDSI(帕默,1968;麦基、Doesken和克莱斯特,1995)。而PDSI监测长期气象湿和干燥天气,CMI旨在评估主要crop-producing地区短期水分条件。它是基于每周的平均气温和降水总量和CMI价值的前一周(表5.8)。CMI快速响应不断变化的条件。加权的位置和时间,所以地图,这通常显示每周CMI跨州或地区,可以用来比较水分条件在不同的位置。

作物水分指数旨在监测短期水分条件影响作物的发展,所以它不是一个好工具,长期的干旱监测。CMI短期环境变化的快速反应可以提供误导信息长期条件。CMI通常开始和结束每一个生长季节接近于零。这个限制可以防止CMI被用于监测水分条件以外的一般生长季节,尤其是在干旱情况下,延长一年多甚至更多。

继续阅读:在澳大利亚的干旱监测

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