ICSQX中华人民共和国气象行业标准QX××××—××××香蕉、荔枝寒害灾害等级Disasters Grade of cold damage to Tropical and Sub-Tropical Crops for banana and lychee（征求意见稿）××××—××—××发布××××—××—××实施中国气象局发布前言本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中国气象局提出。
本标准由中国气象局政策法规司归口。
本标准由中国气象科学研究院负责起草；广东省气候与农业气象中心参加。
本标准主要起草人：霍治国、杜尧东、姜燕等；本标准为首次发布。
引言华南地区是我国热带、亚热带作物的主要生产基地，冬暖气候优势明显，最冷月平均气温10℃以上，11～3月的热量资源约占全年的1/3以上，为充分利用冬季气候资源，近年来各地热带、亚热带水果和冬季农业迅速发展，取得了显著的经济社会效益。
但华南地区却时常受到冬季低温寒害的袭击，给当地的农业生产造成重大损失，其中仅20世纪90年代的4次寒害就给广东农业造成了213亿元的经济损失；其中香蕉、荔枝受害尤为严重。
因此为客观、定量地评估香蕉、荔枝寒害灾害的等级及其对产量的影响，编制本标准，旨在规范区域通用的、具有相对空间和时间可比较性的香蕉、荔枝寒害灾害等级标准，使香蕉、荔枝寒害灾害监测、预警、评估业务规范化、标准化。
为国家农业防灾减灾，特别是有针对性进行农业气象灾害的监测、预警、评估及其防御，以及制定救灾政策、措施，调整农业布局和结构等提供科学依据。
香蕉、荔枝寒害是指在冬季遭受0℃以上（有时稍低于0℃）的一种低温危害现象。
一直以来，香蕉、荔枝寒害的致灾因子都是沿用表征寒潮的过程降温幅度和最低气温，但最新研究表明，70%以上的寒害是由中弱冷空气多次补充造成的，并未达到寒潮标准。
因此，仅考虑寒潮过程及其指标，不能准确地表征香蕉、荔枝寒害。
为此，本标准对香蕉、荔枝寒害的过程进行了重新界定，优选出年度寒害过程的极端最低气温、≤5.0℃持续日数、≤5.0℃有害积寒、最大降温幅度作为致灾因子，计算出不同致灾因子对寒害影响的权重系数，以及综合寒害指数。
以综合寒害指数为基础，将香蕉、荔枝寒害分为轻度、中度、重度、严重四个等级。
本标准采用相对变化指标，具有普遍适用性。
香蕉、荔枝寒害灾害等级1 范围本标准规定了香蕉、荔枝寒害灾害的定义，表征指标及其计算方法、等级划分、等级命名、使用方法。
本标准适用于各级气象、农业、民政、统计等有关部门对香蕉、荔枝寒害灾害的调查、统计、预警、评估和发布。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
2.1气温 temperature表示空气冷热程度的物理量，简称“气温”。
注：本标准中气温用摄氏度（℃）表示，取1位小数，0℃以下为负值。
我国气象台（站）一般所指的气温，是百叶箱中离地面约1.5m高处的温度表或温度计量得的空气温度。
它基本上代表了当地的气温。
2.2 极端温度 Extreme Temperature一段时间内某一地区达到的最低和最高温度。
前者是极端最低温度，后者是极端最高温度。
有时也指同一时期温度空间分布（一般指水平分布）中的最高和最低值。
2.3 寒潮 Cold Wave冬半年引起大范围强烈降温、大风天气，常伴有雨、雪的大规模冷空气活动。
又称寒流。
我国的寒潮标准见表1。
2.4 寒害 Cold Damage to Tropical and Sub-Tropical Crops热带、亚热带作物在冬季受低温作用而造成的一种灾害。
依天气条件，可将寒害分成平流型寒害、辐射型寒害和混合型寒害。
香蕉受害后，轻者叶片焦枯，重者整株死亡；荔枝受害后，轻者叶片、枝条焦枯，重者树干干枯甚至整株死亡。
造成严重减产，甚至绝收。
3 香蕉、荔枝寒害的致灾因子选择及其量值计算3.1 寒害的临界温度 Critical Temperature of Cold Damage toTropical and Sub-Tropical Crops香蕉、荔枝寒害的临界温度为5.0℃。
即最低温度在5.0℃以下才会使香蕉、荔枝受害。
3.2 寒害的过程Process of Cold Damage to Tropical andSub-Tropical Crops香蕉、荔枝寒害过程为：当最低气温≤5.0℃时，为寒害过程开始，当最低气温＞5.0℃时，为寒害过程结束。
3.2 有害积寒 Accumulated Harmful Temperature香蕉、荔枝寒害过程中逐时低于临界受害温度（5.0℃）的绝对值累积量。
3.3 寒害过程的致灾因子选择选择寒害过程期间出现的日平均温度降温幅度、最低气温、≤5.0℃持续日数、≤5.0℃有害积寒作为过程降温幅度、过程最低气温、过程持续日数、过程有害积寒，选定为过程致灾因子。
其意义在于用降温幅度、最低气温可以较好地表征强冷空气入侵引起的平流型、辐射型寒害的剧烈程度，用低温持续日数、有害积寒可以较好地表征中弱冷空气多次补充造成的平流型寒害的累积作用。
3.4 寒害致灾因子量值计算3.4.1 最大降温幅度Greatest Temperature Drop在11月至翌年3月期间出现的历次寒害过程中，取日平均温度降幅最大的1次作为年度寒害最大降温幅度。
3.4.2 极端最低气温Minimum Air Temperature在11月至翌年3月期间出现的历次寒害过程中，取最低气温最低的1次作为年度寒害极端最低气温。
3.4.3 ≤5.0℃持续日数在11月至翌年3月期间出现的历次寒害过程中，全部过程中≤5.0℃持续日数之和，作为年度寒害≤5.0℃持续日数。
3.4.4 ≤5.0℃有害积寒在11月至翌年3月期间出现的历次寒害过程中，全部过程中≤5.0℃有害积寒之和，作为年度寒害≤5.0℃有害积寒。
有害积寒的计算方法参见附录。
4 香蕉、荔枝综合寒害指数计算采用主成分分析法对最大降温幅度、极端最低气温、≤5.0℃持续日数、≤5.0℃有害积寒4个致灾因子进行综合简化，使得简化后的指标既能有效地反映原来指标的主要信息量，同时新的指标之间又不存在相互关系。
对寒害4个致灾因子数据逐一进行标准化处理。
标准化处理方法如下：X i=n xx xx nii i∑=--12'')(（1）式中，'ix为某一致灾因子的第i年的实际值，x为某一致灾因子的多年平均值，i为年份，n为总年数，X i为某一致灾因子的第i年的标准化值。
利用标准化后的数据，采用主成分分析法计算4个致灾因子的权重系数。
选择第1主成分中4个致灾因子的权重系数分别与对应因子值相乘后求和，作为原来四个致灾因子的综合指数。
即：HI=a1X1+a2X2+a3X3+a4X4（2）式中，HI为逐年寒害综合指数，X1为逐年极端最低气温的标准化值，X2为逐年≤5.0℃持续日数的标准化值，X3为逐年≤5.0℃有害积寒的标准化值，X4为逐年最大降温幅度的标准化值。
a1、a2、a3、a4分别为由第1主成分确定的极端最低气温、≤5.0℃持续日数、≤5.0℃有害积寒、最大降温幅度因子的权重系数，计算方法参见附录。
一地的a1、a2、a3、a4值，可利用当地的实际资料进行确定。
对于4个致灾因子变化存在显著相关的区域，也可采用代表站点的4个致灾因子的权重系数进行区域其它站点的综合寒害指数计算，表2中给出了广东省不同致灾因子的权重系数。
在实际计算中，a1、a2、a3、a4的两种取值方案对寒害综合指数计算结果的影响很小。
从简单化和可比性出发，可采用表2中给出的权重系数计算广东省各站点逐年的综合寒害指数。
5 香蕉、荔枝寒害灾害等级指标根据各地综合寒害指数对香蕉、荔枝气象产量的影响关系，将寒害分为轻度、中度、重度、严重四个等级（表3）。
附 录A （资料性附录）1 有害积寒的计算方法有害积寒是指香蕉、荔枝寒害过程中逐时低于临界受害温度（5.0℃）的累积量。
一日内的有害积寒可由（1）式计算：⎰≤=t2t1c C )T )t (T (T(t))dt-(TX 日 （1）式（1）中，X 日为一日内的有害积寒（℃·日），T C 为香蕉、荔枝寒害的临界温度（T C =5℃），T(t)为瞬时温度（℃），t 1、 t 2分别为一日中低于寒害临界温度的起始、终止时刻。
对于有逐时气温观测资料的气象台站，可将（1）式离散化，则一日内的有害积寒可由（2）式计算：X 日=∑=-21)(t t i i C T T （2）式（2）中，T i 为逐时温度（℃）；其它意义同前。
利用（2）式计算寒害过程中的逐日有害积寒并累加，便可得到过程有害积寒。
对于没有逐时气温观测资料的气象台站（目前大多数气象台站没有逐时的气温资料），过程有害积寒可通过近似公式求得。
近似计算有不同方法，本标准采用日平均气温、日最低气温计算过程有害积寒。
具体计算方法如下：假设气温的日变化具有如图1所示的周期性变化，则将式（1）离散化，并经过求阴影三角形面积、积分变量转换，过程有害积寒可写成：)()/()(41241)/()(6))((min min 12min 1min 2min 124222C m X N C X N N m C X N N t t C T T T T T T dNT T T T dtdNt T T X ≤--=--=-=∑⎰⎰⎰=======过程（3）式（3）中，X过程为过程有害积寒（℃·日），N 为过程持续日数，T min 为日最低气温（℃）；m T 为日平均气温（℃）。
由（3）式，仅用气象业务观测中可获得的日平均气温、日最低气温便可计算出过程有害积寒。
图1 气温的日变化2 寒害致灾因子量值计算示例按照本标准界定的年度寒害致灾因子及其量值计算方法，表1给出了广州站年度香蕉、荔枝寒害中的极端最低气温、持续日数、有害积寒、最大降温幅度4个致灾因子的逐年变化示例。
表1 广州香蕉、荔枝寒害致灾因子年变化年份 极端最低气温 X 1（℃） 持续日数 X 2（日） 有害积寒 X 3（℃·日） 最大降温幅度 X 4（℃） 年份极端最低气温 X 1（℃） 持续日数 X 2（日） 有害积寒 X 3（℃·日） 最大降温幅度X 4（℃）1951 1.6 4 2.0 6.3 1978 1.6 3 0.6 3.6 1952 2.2 6 0.4 0.4 1979 2.6 9 3.9 4.4 1953 3.7 4 0.2 7.9 1980 3.8 4 0.0 1.1 1954 0.7 13 3.2 5.9 1981 4.1 2 0.0 0.0 1955 1.4 8 1.8 9.6 1982 2.4 8 1.0 2.9 1956 0.0 8 5.4 4.2 1983 2.3 14 1.8 3.6 1957 2.5 6 2.2 4.2 1984 4.1 1 0.0 0.5 1958 3.1 4 0.2 3.6 1985 2.9 11 1.5 3.6 1959 2.2 6 1.1 1.9 1986 5.0 1 0.0 0.0 1960 1.2 5 1.0 4.8 1987 3.6 1 0.1 0.3 1961 2.1 6 0.7 2.8 1988 4.5 2 0.1 0.9 1962 0.1 17 2.5 3.4 1989 3.4 2 0.4 13.0 1963 4.3 6 0.1 0.7 1990 6.5 0 0.0 0.0 1964 4.0 5 0.0 1.4 1991 0.8 4 2.2 8.0 1965 4.2 5 0.1 10.2 1992 2.7 13 2.0 2.4 1966 0.2 14 2.2 4.7 1993 5.1 0 0.0 0.0 1967 1.9 16 2.1 4.4 1994 6.4 0 0.0 0.0 1968 1.3 11 4.3 2.9 1995 2.4 7 5.0 13.4 1969 1.8 14 1.4 2.1 1996 4.3 1 0.0 0.0 1970 0.6 12 2.5 5.0 1997 5.0 1 0.0 0.7 1971 1.6 8 1.9 2.4 1998 5.0 1 0.0 0.0 1972 5.6 0 0.0 0.0 1999 0.0 10 1.5 4.1 1973 1.3 19 2.6 4.4 2000 6.5 0 0.0 0.0 1974 4.7 1 0.0 0.0 2001 4.5 3 0.0 2.2 1975 0.9 18 6.9 4.6 2002 3.1 7 0.5 9.7 1976 1.4 20 10.3 6.2 2003 2.9 4 0.8 0.7 T C 温度(℃)时间（h ）T mT minT m T C T min 温度(℃)时间（h ）（a ）T m <T C（b ）T m >T C1977 1.6 8 0.8 5.43 综合寒害指数计算中的权重系数确定方法基于因子间具有相互关联关系确定其对最终结果影响的权重系数有不同方法可供选择，本标准采用主成分分析法确定4个致灾因子对年度寒害影响的权重系数，目的是使简化后的指标既能有效地反映原来指标的主要信息量，同时新的指标之间又不存在相互关系。