森林火險氣象條件等級

1、遼寧省質量技術監(jiān)督局 發(fā)布2008-08-01實施2008-07-03發(fā)布發(fā)布森林火險氣象條件等級Meteorological Conditions Grade of Forest Fire-Danger DB21/T1631-2008DB21遼寧省地方標準ICSA 47目 次前言引言1 范圍12 術語及定義、縮略語13 森林火險氣象條件等級因子24 森林火險氣象條件等級綜合指標25 森林火險氣象條件等級發(fā)布5前 言本標準由遼寧省氣象局提出。本標準由遼寧省氣象局政策法規(guī)處歸口。本標準由遼寧省氣象臺負責起草。本標準主要起草人：關穎、袁子鵬、黃閣、陸忠艷、崔勝權、關健華、程佳悅本標準為首次發(fā)布引

2、言本標準依據(jù)中華人民共和國氣象法第二十三條規(guī)定“各級氣象主管機構所屬的氣象臺站應當根據(jù)需要，發(fā)布農(nóng)業(yè)氣象預報、城市環(huán)境氣象預報、火險氣象等級預報等專業(yè)氣象預報，并配合軍事氣象部門進行國防建設所需的氣象服務工作”而制定，引用和參考中國氣象局預測減災司的有關技術規(guī)定的基礎上編制的。森林火險氣象條件等級1 范圍本標準規(guī)定了森林火險氣象條件等級的術語、定義、因子、綜合指標及發(fā)布。本標準適用于遼寧省氣象部門的森林火險預報工作。2 術語及定義、縮略語下列術語、定義和縮略語適用于本標準。2.1 術語、定義2.1.1降水指從大氣中降落到地面的各種固態(tài)或液態(tài)水，如雨、毛毛雨、雪、霰、冰粒、米雪、冰雹、凍雨等。2

3、.1.2降水量指從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)（經(jīng)溶化后）水，未經(jīng)蒸發(fā)、滲漏、流失，而在水平面上積聚的深度。以毫米（mm）為單位，取1位小數(shù)。2.1.3相對濕度 指空氣中實際水汽壓與當時氣溫下的飽和水汽壓之比，它反映了空氣距飽和空氣的程度，以百分比（%）來表示，取整數(shù)。2.1.4氣溫表示空氣冷熱程度的物理量，稱為“空氣溫度”，簡稱“氣溫”，是在標準觀測環(huán)境里百葉箱中離地面1.5米高度處的溫度表或溫度計所測量的空氣溫度，以攝氏度（）為單位，取1位小數(shù)。2.1.5日最高氣溫指一日內(nèi)空氣溫度的最高值。2.1.6日最低氣溫 指一日內(nèi)空氣溫度的最低值。2.1.7風速指單位時間內(nèi)空氣移動的距離，以米/秒（

4、m/s）為單位，取1位小數(shù)。2.1.8森林火險氣象條件等級指數(shù)森林中與氣象條件密切相關的可燃物潛在火險程度的評價指標。2.1.9森林火險氣象條件等級森林中與氣象條件密切相關的可燃物潛在火險程度的等級指標，通常是對FFDI進行某種間隔劃分而得到。2.2 縮略語R2420-20時24小時降水量；T1414時氣溫；Tg日最高氣溫； Td日最低氣溫；U1414時相對濕度；F1414時平均風速；QR2420時前24小時降水量；QR72H20時前3天降水量合計值；QU72P前三天14時相對濕度平均值；QT72H前三天14時氣溫合計值；QR24LR520時以前降水量<=5毫米的連續(xù)日數(shù)；QR24LR3

5、20時以前日降水量<=3毫米的連續(xù)日數(shù)；QR24LR0.520時前日降水量<=0.5毫米的連續(xù)日數(shù)；R0林火概率圖中開始沒有林火發(fā)生的臨界值；R0.5林火概率圖中林火機率開始明顯增多的臨界值；R1林火概率圖中林火機率開始大量發(fā)生的臨界值；FFDI森林火險氣象條件等級指數(shù)；FFDR森林火險氣象條件等級。3 森林火險氣象條件等級因子本標準選取20-20時24小時降水量、14時氣溫、日最低氣溫、14時相對濕度、14時平均風速、20時前24小時降水量、20時前3天降水量合計值、前三天14時相對濕度平均值、前三天14時氣溫合計值、20時以前降水量<=5毫米的連續(xù)日數(shù)、20時以前日降水量

6、<=3毫米的連續(xù)日數(shù)、20時前日降水量<=0.5毫米的連續(xù)日數(shù)等氣象因子作為森林火險氣象條件等級的影響因子。4 森林火險氣象條件等級綜合指標4.1 歸一化條件概率Pimi的計算4.1.1 確定氣象因子上下限氣象資料中各因子的極大值和極小值即為氣象因子上下限；區(qū)間極小值，極大值即為因子變動范圍。4.1.2 因子區(qū)間劃分將4.1.1中確定的各地各因子的變動范圍進行均分，劃分出因子區(qū)間，均分份數(shù)可自定，但劃分出的因子區(qū)間大小須大于或等于該因子單位的2倍。例如對于14時氣溫（T14），其單位為，則劃分出的因子區(qū)間大小須大于或等于2。4.1.3 計算因子區(qū)間因子數(shù)（Yi）計算各地各年的每一個

7、氣象因子在每個因子區(qū)間的因子數(shù)。如：某地1981年春防期T14在15-17區(qū)間的天數(shù)為3天，那么此因子數(shù)就為3天。4.1.4 計算因子區(qū)間的火情數(shù)（Fi）統(tǒng)計各年各因子區(qū)間的火情數(shù)之和。如某地2001年在15，17區(qū)間的因子分別出現(xiàn)在4月15日，4月19日，5月2日，而這三天的火情分別是1、3、2次，則對應15-17度區(qū)間的火情次數(shù)之和為6次。4.1.5 計算各因子區(qū)間的因子數(shù)和火情數(shù)歷史平均值歷史時段的選擇各地可不同，但時段內(nèi)的氣象資料和火情資料應是完整無缺的。各因子區(qū)間的因子數(shù)和火情數(shù)歷史平均值分別表示為AveYi和AveFi（i=1，2， ，N，N為因子區(qū)間數(shù)）。4.1.6 計算分類條件

8、概率Pi按下式計算分類條件概率Pi，Pi為在AveYi發(fā)生條件下AveFi發(fā)生的概率，Pi的大小反映了不同組區(qū)間條件下Pi=AveFi/AveYi （i=1，2， ，N，N為因子區(qū)間數(shù)）4.1.7 計算歸一化條件概率Pimi按下式計算歸一化條件概率Pimi。Pimi=Pi/Pm （i=1，2， ，N，N為因子區(qū)間數(shù)，Pm為N個區(qū)間內(nèi)Pi最大值）4.1.8 繪制歸一化概率圖以各單因子歸一化概率Pimi為縱坐標，以N個組區(qū)間為橫坐標，對概率曲線平滑處理，濾去一些小擾動、或短波，可得到歸一化概率圖。4.2 單因子火險貢獻度數(shù)學模型4.2.1 模糊數(shù)學模型T14、Td、F14、QT72H、QR24LR

9、5、QR24LR3、QR24LR0.5為增因子，其模糊數(shù)學模型如下所示。U=1/(1+(a(c-x) x<cU=1 xcR24、U14、QR24、QR72H、QU72P為減因子，其模糊數(shù)學模型如下所示。U=1/(1+(a(x-c) x>cU=1 xc其中x氣象要素的預報值或觀測值；U為單因子火險貢獻度,U?。?，1）或（0，100）；a、b、c為待定系數(shù)。4.2.2 確定待定系數(shù)a、b、cR0為林火概率圖中開始沒有林火發(fā)生的臨界值，R0.5為林火概率圖中林火機率開始明顯增多的臨界值，R1為林火概率圖中林火機率開始大量發(fā)生的臨界值，R0、R0.5、R1可以從4.1.8的歸一化概率圖中

10、查算出。a)在增因子公式中，令 U=1 則有1=1/（1+(a(c-R1) ）1+(a(c-R1) =1(a(c-R1) =0(a(c-R1) =0a=0 (舍) c=R1 (1)對減因子，同樣有c=R1 (1)b)令 U=0.5 ，代入增因子公式，則有0.5=1/（1+a(R1-R0.5 )）1+(a(R1-R0.5) =2(a(R1-R0.5) =1此公式成立的條件有兩個：（1）b=0(舍)(2)a(R1-R0.5)=1,a=1/(R1-R0.5) (2)對減因子，同樣可得a=1/(R0.5-R1) (2)c)令不再有林火發(fā)生時，U有3個精度值，即U=0.05或U=0.01或U=0.005

11、對增因子且U=0.05時，則有0.05=1/(1+(a(c-R0)1+(a(c-R0) =20(a(c-c-R)=19b=log19/lg(a(c-R0) (3)對減因子，有b=log19/log(a(R0-c) (3)同理對U=0.01和U=0.005分別有U=0.01時，b=log99/(log(a(c-R0) (增因子)（4）b=log99/log(a(R0-c) (減因子)（4）U=0.005時，b=log199/log(a(c-R0) (增因子) （5）b=log199/log(a(R0-c) (減因子)（5）由此可計算出12個因子的單因子貢獻度模糊數(shù)學模型的待定系數(shù)a、b、c。4.

12、3 森林火險氣象指數(shù)綜合指標計算4.3.1 一級判別（單因子火險貢獻度計算）根據(jù)各因子的預報值，計算出12個單因子火險貢獻度，其反應了在各個單因子條件下火險程度的大小。4.3.2 二級判別（計算當前因子指數(shù)Uj和前期因子Uq）計算當前因子即第3條中前5個因子的平均Uj，并計算前期因子即后7個因子的平均（Uq）。4.3.3 三級判別（計算多因子綜合指標FFDI，即森林火險氣象條件等級指標）采用多因子綜合指標法的歸納方法，采用下述方法計算：Uj，Uq0.5且Uj<Uq時，F(xiàn)FDI=1/2*(Uj+Uq(Uj+0.3)Uj0.5且Uj>Uq時，F(xiàn)FDI =1/2*(Uj+Uq)Uj>

13、;0.5且Uq>0.5且Uj<Uq時，F(xiàn)FDI =1/2(Uj+Uq)Uj>0.5且Uq>0.5且Uj>Uq時，F(xiàn)FDI =Uj其它情況時，F(xiàn)FDI =1/2*(Uj+Uq(Uj+0.3)4.3.4 四級判別（森林火險氣象條件等級定級）將森林火險氣象條件等級分為5級，以4.3.3中計算出的FFDI的值作為劃分依據(jù)，表1為FFDI值范圍與對應森林火險氣象條件等級對照表，各地可根據(jù)當?shù)氐牧址N、氣候特點等，對各級火險的指數(shù)范圍進行適當調整。表1 森林火險氣象條件等級指數(shù)(FFDI)與森林火險氣象條件等級（FFDR）對應表FFDI（0,20）（21,40）（41,60）（61,80）（81,100）FFDR123454.3.5 森林火險氣象條件等級的劃分、命名見表2。表2 森林火險氣象