不同干旱等級轉換閾值對應累積干旱特征聯合概率百分位數確定方法、重特大干旱動態(tài)診斷方法應用案例

附錄A（規(guī)范性）干旱過程動態(tài)診斷示意圖圖A.1干旱過程動態(tài)診斷示意圖本文件中重特大干旱動態(tài)診斷過程是指對某場干旱事件的發(fā)生過程進行等級動態(tài)診斷，即在選擇不同時間尺度下，診斷不同時刻的干旱等級，從而實現動態(tài)診斷。例如，圖中紅色陰影部分整體是一個特大干旱事件，對其過程進行診斷發(fā)現，在干旱開始時，等級為輕度干旱，t1時間段后的時刻干旱等級已經達到中度，并且向重度進行轉變，t2時間段后的時刻干旱等級達到重度，并持續(xù)發(fā)展成為t3時間段后對應時刻的特大干旱等級。

附錄B（規(guī)范性）不同干旱等級轉換閾值對應累積干旱特征聯合概率百分位數確定方法重特大干旱動態(tài)診斷過程中，何種條件下等級發(fā)生轉變？基于GB/T20481-2017氣象干旱等級中的標準化降水指數（Standardizedprecipitationindex,SPI）所服從的標準正態(tài)分布函數以及不同干旱等級對應的累積概率大小確定累積干旱特征聯合概率在干旱事件發(fā)展過程中不同干旱等級發(fā)生轉變時的百分位數。具體確定方法如下：首先，基于SPI干旱指數，干旱、偏濕和正常事件為總體的概率為100%，根據GB/T20481-2017氣象干旱等級中SPI在不同干旱等級中對應的指數大小，結合其服從的標準正態(tài)分布函數，計算獲得輕度干旱的累積概率約為15%，中度干旱的累積概率約為9.2%，重度干旱的累積概率約為4.4%，特大干旱的累積概率約為2.3%（圖B.1）。其次，以干旱事件為總體，輕度干旱占比約為48.5%（15.0%/30.9%），中度干旱比例約為29.8%，重度干旱比例約為14.2%，特大干旱比例約為7.5%。最后，考慮干旱聯合特征概率越小干旱等級越中，因此將累積干旱特征聯合概率正序排列，分別以7.5%、7.5%+14.2%=21.7%、7.5%+14.2%+29.8%=51.5%作為百分位數確定不同干旱等級之間的轉換閾值，即對應的P值（表B.1）。圖B.1不同干旱等級累積概率示意圖表B.1累積干旱特征聯合概率對應不同干旱等級百分位數及轉換閾值干旱等級SPI累積概率不同干旱等級占干旱（30.9%）的比例累積干旱特征聯合概率對應不同干旱等級的百分位數和轉換閾值輕度干旱15.0%48.5%P＞P51.5%中度干旱9.2%29.8%P21.7%<P≤P51.5%重度干旱4.4%14.2%P7.5%<P≤P21.7%特大干旱2.3%7.5%P≤P7.5%

附錄C（規(guī)范性）重特大干旱動態(tài)診斷方法應用案例以2012-2013年云南省滇中地區(qū)發(fā)生的干旱事件開展重特大干旱動態(tài)診斷方法的應用。C.1氣象重特大干旱動態(tài)診斷C.1.1氣象干旱特征動態(tài)識別依據GB/T20481-2017氣象干旱等級中的標準化降水指數（SPI）表征氣象干旱，計算滇中地區(qū)范圍內所有站點在1961-2022年逐月SPI干旱指數序列。基于云南省滇中地區(qū)所有站點的SPI指數序列，計算區(qū)域干旱強度指數，當區(qū)域干旱強度指數小于等于-0.5時，開始逐月統(tǒng)計氣象干旱持續(xù)時間以及干旱強度序列，見表C.1（篇幅限制，僅展示2012-2013年前后范圍內的動態(tài)識別結果）?？梢钥闯龅嶂械貐^(qū)2012-2013年的氣象干旱從2012年10月開始，一直持續(xù)到2013年11月結束。表C.1滇中地區(qū)氣象干旱特征動態(tài)識別結果年月干旱持續(xù)時間干旱強度年月干旱持續(xù)時間干旱強度2006242.8120111157.402006354.2820111268.372006465.232012179.012006810.652012289.882006921.4420123910.9220061032.05201241012.2720071210.72201251113.112008121.2220121011.272009211.2520121122.552009322.3320121234.352009433.072013145.802009910.992013257.5520091022.492013369.2420091134.2020134710.5320091245.7820135811.112010157.3720136911.712010269.47201371012.5320103711.31201381113.5120104812.01201391214.402010710.502013101315.022010821.292013111416.002010932.162014310.7320101042.802014421.712011711.182014533.242011823.192014643.932011934.9920141010.5920111046.6120141121.2520141232.30C.1.2氣象累積干旱特征聯合概率計算分別選取氣象干旱持續(xù)時間和干旱強度序列對應的最優(yōu)一維分布函數，以及二者組合為二維變量對應的最優(yōu)Copula函數，將氣象干旱持續(xù)時間和干旱強度序列代入分布函數，計算獲得氣象累積干旱特征聯合概率序列。C.1.3氣象重特大干旱動態(tài)診斷基于氣象累積干旱特征聯合概率序列，按照6.2轉換閾值確定方法中表3的分位數值，確定滇中地區(qū)氣象干旱發(fā)展過程中，不同等級間轉換閾值：MP51.5%=0.433，MP21.7%=0.081，MP7.5%=0.029。表C.2滇中地區(qū)氣象干旱不同發(fā)展階段等級（MD）診斷表等級（MD）1（輕度干旱）2（中度干旱）3（重度干旱）4（特大干旱）MPMP>0.4330.081<MP≤0.4330.029<MP≤0.081MP≤0.029通過表C.1中2012年10月至2013年11月的氣象干旱特征逐月動態(tài)識別結果，以及表C.2，對滇中地區(qū)氣象干旱是否達到重特大干旱級別進行逐月動態(tài)診斷。如圖C.1所示，2012年10月滇中氣象干旱為輕旱（MD=1），2012年12月氣象干旱轉為中旱（MD=2），2013年3月轉為重旱（MD=3），2013年6月轉為特旱（MD=4），并一直持續(xù)至2013年11月氣象特大干旱結束。圖C.1滇中地區(qū)氣象重特大干旱動態(tài)診斷結果C.2農業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷C.2.1農業(yè)干旱特征動態(tài)識別選取土壤濕度，計算農業(yè)干旱指標（標準化土壤濕度指數，Standardizedsoilmoistureindex,SSI），計算滇中地區(qū)范圍內所有站點在1961-2022年逐月SSI干旱指數序列?；谠颇鲜〉嶂械貐^(qū)所有站點的SSI指數序列，計算區(qū)域干旱強度指數，當區(qū)域干旱強度指數小于等于-0.5時，開始逐月統(tǒng)計農業(yè)干旱持續(xù)時間以及干旱強度序列，見表C.3（篇幅限制，僅展示2012-2013年前后范圍內的動態(tài)識別結果）?？梢钥闯龅嶂械貐^(qū)2012-2013年的農業(yè)干旱從2012年10月開始，一直持續(xù)到2013年11月結束。表C.3滇中地區(qū)農業(yè)干旱特征動態(tài)識別結果年月干旱持續(xù)時間干旱強度年月干旱持續(xù)時間干旱強度2006210.682012169.762006321.6420122710.592006432.8520123811.622006543.6320124912.982006910.96201251014.1920061021.63201261114.9820061132.1820121011.3420061242.7620121123.582007153.2920121236.2720071210.642013148.522008121.5620132510.552009410.5220133612.192009910.7320134713.6220091022.7120135814.2620091135.1920136914.7920091247.36201371015.212010159.61201381116.1520102611.76201391216.9020103713.822013101317.9520104815.052013111419.2720105915.692014410.9762010910.902014522.202011812.112014633.382011925.252014744.0120111037.5620141011.0620111148.5820141121.7920111259.1820141232.44C.2.2農業(yè)累積干旱特征聯合概率計算分別選取農業(yè)干旱持續(xù)時間和干旱強度序列對應的最優(yōu)一維分布函數，以及二者組合為二維變量對應的最優(yōu)Copula函數，將農業(yè)干旱持續(xù)時間和干旱強度序列代入分布函數，計算獲得農業(yè)累積干旱特征聯合概率序列。C.2.3農業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷基于農業(yè)累積干旱特征聯合概率序列，按照6.2轉換閾值確定方法中表3的分位數值，確定滇中地區(qū)農業(yè)干旱發(fā)展過程中，不同等級間轉換閾值：AP51.5%=0.457，AP21.7%=0.079，AP7.5%=0.030。表C.4滇中地區(qū)農業(yè)干旱不同發(fā)展階段等級（AD）診斷表等級（AD）1（輕度干旱）2（中度干旱）3（重度干旱）4（特大干旱）APAP>0.4570.079<AP≤0.4570.030<AP≤0.079AP≤0.030通過表C.3中2012年10月至2013年11月的農業(yè)干旱特征逐月動態(tài)識別結果，以及表C.4，對滇中地區(qū)農業(yè)干旱是否達到重特大干旱級別進行逐月動態(tài)診斷。如圖C.2所示，2012年10月滇中農業(yè)干旱為輕旱（AD=1），2012年12月氣象干旱轉為中旱（AD=2），2013年3月轉為重旱（AD=3），2013年7月轉為特旱（AD=4），并一直持續(xù)至2013年11月農業(yè)特大干旱結束。圖C.2滇中地區(qū)農業(yè)重特大干旱動態(tài)診斷結果C.3因旱飲水重特大困難等級動態(tài)診斷C.3.1因旱飲水困難人口統(tǒng)計云南省滇中地區(qū)主要包括昆明、曲靖、楚雄、玉溪四個地市，分別統(tǒng)計四個地市在2012年10月至2013年11月的因旱飲水困難人口（萬人），四個地市在2012年人口總數（約為1708萬人），計算滇中地區(qū)因旱飲水困難人口占當地總人口比例。C.3.2因旱飲水重特大困難等級診斷根據滇中地區(qū)因旱飲水困難人口占當地總人口比例，進行因旱飲水困難情況的動態(tài)診斷（見表C.5）。表C.5滇中地區(qū)因旱飲水困難等級（WD）診斷表12-1012-1112-1213-113-213-313-413-513-613-713-813-913-1013-11因旱飲水困難人口/萬人6.59-76.260.6141.4754.3390.8990.9435.635.24-4.31--比例/%0.4-4.50.12.43.25.35.32.10.3-0.3--WD診斷結果------WD=1輕度困難WD=1輕度困難------注：表中第一行12-10表示2012年12月，以此類推。C.4干旱綜合影響程度動態(tài)診斷計算2012年10月至2013年11月，滇中地區(qū)干旱綜合影響指數，并根據10.2表6進行干旱綜合影響程度動態(tài)診斷，診斷結果見表C.6。表C.6滇中地區(qū)干旱綜合影響等級（DDI）動態(tài)診斷結果12-1012-1112-1213-113-213-3