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国家标准计划《静稳天气指数》由 TC345(全国气象防灾减灾标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国气象局

主要起草单位 国家气象中心

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
24个月
公示开始日期
2020-02-27
公示截止日期
2020-03-12
标准类别
其他
国际标准分类号
07.060
07 数学、自然科学
07.060 地质学、气象学、水文学
归口单位
全国气象防灾减灾标准化技术委员会
执行单位
全国气象防灾减灾标准化技术委员会
主管部门
中国气象局

起草单位

目的意义

随着我国经济发展、城市建设和交通现代化的进程,大气污染成为日益严重的问题。

大气污染的形成受污染排放和静稳天气的共同作用。

静稳天气形势导致气溶胶、水汽在近地层积累,从而形成高污染和低能见度天气。

如何科学定量的评估静稳天气程度是大气污染防治和公众服务中亟需的技术。

国家气象中心通过前期技术研发,开发了静稳天气指数表征大气静稳程度,并投入业务使用,取得较好的预报、评估、服务效果。

为进一步规范静稳天气指数在大气环境相关领域的应用,特申请制定此标准。

范围和主要技术内容

标准涵盖静稳天气指数的定义、计算方法等内容。技术内容如下。不同区域形成静稳天气的关键气象要素、阈值和权重都会有所不同。因此为提高静稳指数计算方法的客观性,构建适用于不同地区的静稳指数,需要针对不同地区分别建立静稳指数计算模型。 静稳程度越高越利于形成污染天气,反之污染天气频率越高意味着对应的气象条件的静稳程度越高。因此,用各气象要素值在不同区间对应的污染天气发生概率来衡量该要素对静稳天气的影响程度,发生概率越高则该要素在该区间内对静稳天气影响程度越大。建立静稳相关特征高度层气象要素因子库,统计筛选得到静稳指数计算因子并确定相应权重。选取气象要素包括地面要素和高空要素,地面要素有24h变温,24h变压,2米相对湿度,海平面气压、10米风速、10米风向;高空要素选取1000/925/850/700/500 hPa高度,包括相对湿度,风速U、V分量,水平风速,垂直速度,散度,24h变温,高低层相对湿度差,高低层位温差、高低层风速差以及混合层高度。 分段统计不同站点各气象要素值落在不同区间的条件下雾霾天气出现概率相比气候态概率的倍数作为各要素值区间对应的分指数,该值越大表明雾霾天气出现概率越高。其中要素统计区间的划分方法如下:首先剔除极端值,按照要素值排序百分位,选取5-95%区间的值;将选中的值划分为十个区间,以满足落在各区间内的要素个数均占总个数的10%,得到的区间划分用于分段统计。这种区间划分方法保证了各区间有充分的、均匀的样本分布。分指数定义:各物理量在不同区间内污染天气出现概率相对气候态概率的倍数。以北京2m相对湿度和10m水平风速为例,当相对湿度大于60%或者10m风速低于2m/s时分指数大于1,即污染天气出现概率高于气候态概率。随着相对湿度的升高和10m风速的减弱,分指数逐步增大,意味着污染天气出现概率逐步增大。表明2m相对湿度和10m水平风速在北京地区可以指示静稳天气的发生。 在上述分指数计算基础上,按照各要素分指数最大值和最小值的比值进行排序,该分指数比值越大表明要素对静稳天气和非静稳天气区分度越大。最终从大到小选取分指数比值排序前10的要素,对分指数求和得到静稳指数。