一种气候三伏的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种气候三伏的确定方法，包括以下步骤：S1、选取区域，获取区域内一定连续年份n年的气温以及降水数据，n≥10；S2、对步骤S1获取的数据进行处理，计算逐日的最低气温年均值、逐日的降水量≥10毫米的有效雨日年数和年均频次；S3、计算逐日的最低气温60天滑动年均值，计算获得炎热季；S4、针对每个站点炎热季的A到B时段，得到代表降水频次最高、降水量最大的三伏天滑动的逐日有效雨日累积年均频次序列，找到序列中前30或40名，对其频次对应的日期按照升序排序，取中位日期第16或21位，输出该日期及其日序。本申请的气候三伏确定方法能够建立合乎全国各地气候差异性的三伏期。能够建立合乎全国各地气候差异性的三伏期。

【技术实现步骤摘要】
一种气候三伏的确定方法


[0001]本专利技术涉及气候领域，具体为一种气候三伏的确定方法
。

技术介绍

[0002]夏至日起的第三个庚日进入初伏，第四个庚日进入中伏，立秋起的第一个庚日进入末伏
。
是根据天文计算的夏至日和夏至之后第三个庚日日期计算，入伏日期每年不固定，集中在7月
10
‑
21
日之间变化，整个三伏时间范围普遍在7月中旬至8月中下旬，主要涵盖二十四节气的小暑大暑立秋期间，是
30
天和
40
天交替循环
。
[0003]三伏通常被视为一年中天气最热的时段
。
[0004]构建三伏的气候学定义是雨热同期的季风气候背景下
、
炎热和洪涝双重风险即热季与雨季的叠加时段
。
全国各地气候有差异，“气候三伏”的入伏时间有的早在夏至节气前
、
有的晚在立秋节气后，在气候变化背景下小暑时节气候入伏的区域越来越大
。

技术实现思路

[0005]基于古义和气候特征分析，本申请将气候三伏定义为炎热与多雨重合时段
。
其中，炎热时段是指日最低气温滑动
60
天年均值序列中的最大时段，多雨时段是指炎热时段内中雨或以上降水频次滑动
30
或
40
天累积最大
。
本申请中提及的雨日与气象学传统意义中的雨日定义不同，本申请中的雨日的判断标准为降水量
≥10mm。
[0006]基于此，本申请的一种气候三伏的确定方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
选取区域，获取区域内一定连续年份的气温以及降水数据，数据由气象站站点监测获得，或根据监测数据通过预测获得；
[0008]S2、
对步骤
S1
获取的数据进行处理，利用所选连续年份逐日的最低气温
、
日降水量数值，计算逐日的最低气温年均值
、
逐日的降水量
≥10
毫米的有效雨日年数和年均频次；其中，日最低气温指前一日
20
时到当日
20
时的气温最低值，单位：
℃
；日降水量指前一日
20
时到当日
20
时的累积降水量，单位：
mm
；
[0009]S3、
计算逐日的最低气温
60
天滑动年均值，获取逐日最低气温
60
天滑动年均值序列中的最大值，输出最大值以及该值对应的滑动开始日期
A、
结束日期
B
，
A
到
B
间的时段即为炎热季；
[0010]S4、
针对每个站点炎热季即开始日期
A
‑
结束日期
B
的时段内，计算每一个日期前后总计
30
天的有效雨日累积年均频次，得到代表降水频次最高
、
降水量最大的
30
天滑动的逐日有效雨日累积年均频次序列；找到序列中频次值最高的前
30
名，
30
个值对应的日期按照升序排序，取第
16
位中位日期，输出该日期及其日序；或者，针对每个站点炎热季的
A
到
B
时段内，计算每一个日期前后总计
40
天的有效雨日累积年均频次，得到代表降水频次最高
、
降水量最大的
40
天滑动的逐日有效雨日累积年均频次序列，找到序列中频次值最高的前
40
名，
40
个值对应的日期按照升序排序，取第
21
位中位日期，输出该日期及其日序
。
[0011]进一步地，对所选定的连续
n
年逐日的最低气温序列，以1月1日～
12
月
31
日的1～
365
为日序，计算
n
年同日的最低气温年均值得到逐日的最低气温年均值序列
。
最低气温年均值计算公式为：
[0012][0013]式中：
[0014]——
第
j
日的最低气温年均值，单位为摄氏度
(℃)
；
[0015]t
j
——
第
j
日的最低气温，单位为摄氏度
(℃)
；
[0016]n——
选定连续年份的长度，
n≥10
；
[0017]i——
年序号，以选定连续年份的开始年记为
i
＝1，开始年的第2年记为
i
＝2，
...
，开始年的第
n
年记为
i
＝
n
；
[0018]j——
日序，
j
＝
1,2...,365
；
[0019]进一步地，对所选定的连续
n
年的逐日降水量值序列，计算
n
年中同日的降水量
≥10
毫米的年数
F
j
，得到逐日的有效雨日年数序列；依据有效雨日年数序列，计算
n
年同日的降水量
≥10
毫米的年均频次得到逐日的有效雨日年均频次序列
。
逐日的有效雨日年均频次计算公式为：
[0020][0021]式中：
[0022]——
第
j
日的有效雨日年均频次；
[0023]F
j
——
第
j
日的有效雨日年数；
[0024]其中，
[0025]式中：
[0026]f
i,j
——
第
i
年第
j
日的有效雨日计数；
[0027]P
i,j
——
第
i
年第
j
日的降水量，单位为毫米
(mm)。
[0028]进一步地，依据逐日最低气温年均值序列，计算逐日的
60
天滑动平均值得到
60
天滑动最低气温年均值序列，该序列可头尾相接使用，日序不变；依据逐日
60
天滑动最低气温年均值序列，计算获得全年中
60
天滑动最低气温年均值的最大值对应日期滑动
60
天的开始日记为
A,
结束日记为
B,
对应开始
、
结束日序分别记为
A1、B1，开始日
A
到结束日
B
之间的时段即为炎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种气候三伏的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
选取区域，获取区域内一定连续年份
n
年的气温以及降水数据，数据由气象站站点监测获得，或根据监测数据通过预测获得，且
n≥10
；
S2、
对步骤
S1
获取的数据进行处理，利用所选连续年份的逐年逐日最低气温数据，计算获得逐日的最低气温年均值；利用逐年逐日降水量值，计算
n
年中逐日的降水量
≥10
毫米的年数，得到逐日的有效雨日年数，计算
n
年逐日的降水量
≥10
毫米的年均频次，得到逐日的有效雨日年均频次；
S3、
依据逐日的最低气温年均值，计算逐日的最低气温
60
天滑动年均值，获取逐日最低气温
60
天滑动年均值序列中的最大值，输出最大值以及该值对应滑动的开始日期
A、
结束日期
B
和开始日日序
A1、
结束日日序
B1，开始日期
A
到结束日期
B
之间的时段即为炎热季；
S4、
针对每个站点炎热季的
A
到
B
时段内，计算每一个日期前后总计
30
天的有效雨日累积年均频次，得到代表降水频次最高
、
降水量最大的
30
天滑动的逐日有效雨日累积年均频次序列；找到序列中频次值最高的前
30
名，
30
个值对应的日期按照升序排序，取第
16
位中位日期，输出该日期及其日序，该日期即为气候三伏的开始日期；或者，针对每个站点炎热季的
A
到
B
时段内，计算每一个日期前后总计
40
天的有效雨日累积年均频次，得到代表降水频次最高
、
降水量最大的
40
天滑动的逐日有效雨日累积年均频次序列，找到序列中频次值最高的前
40
名，
40
个值对应的日期按照升序排序，取第
21
位中位日期，输出该日期及其日序，该日期即为气候三伏的开始日期
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
S2
中，对所选定的连续
n
年逐日的最低气温序列，以1月1日～
12
月
31
日的1～
365
为日序，计算
n
年同日的最低气温年均值得到逐日的最低气温年均值序列；最低气温年均值计算公式为：式中：
——
第
j
日的最低气温年均值，单位为摄氏度
(℃)
；
t
j
——
第
j
日的最低气温，单位为摄氏度
(℃)
；
n——
选定连续年份的长度，
n≥10
；
i——
年序号，以选定连续年份的开始年记为
i
＝1，开始年的第2年记为
i
＝2，
...
，开始年的第
n
年记为
i
＝
n
；
j——
日序，
j
＝
1,2...,365
；步骤
S2
中，对所选定的连续
n
年的逐日降水量值序列，计算
n
年中同日的降水量
≥10
毫米的年数
F
j
，得到逐日的有效雨日年数序列；依据有效雨日年数序列，计算
n
年同日的降水量
≥10
毫米的年均频次
F
j
，得到逐日的有效雨日年均频次序列；逐日的有效雨日年均频次计算公式为：式中：
——
第
j
日的有效雨日年均频次；
F
j
——
第
j
日的有效雨日年数；其中，若
P
i,j
≥10
，则
f
i,j
＝1；若
P
i,j
＜
10
，则
f
i,j
＝0；
(3)
式中：
f
i,j
——
第
i
年第
j
日的有效雨日计数；
P
i,j
——
第
i
年第
j
日的降水量，单位为毫米
(mm)。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤
S3
中，依据逐日最低气温年均值序列，计算逐日的
60
天滑动平均值得到
60
天滑动最低气温年均值序列，该序列可头尾相接使用，日序不变；依据逐日
60
天滑动最低气温年均值序列，计算获得全年中
60
天滑动最低气温年均值的最大值对应日期滑动
60
天的开始日记为
A,
结束日记为
B,
对应开始
、
结束日序分别记为
A1、B1，开始日
A
到结束日
B
之间的时段即为炎热季；
60
天滑动最低气温年均值的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋英杰，隋伟辉，李文静，齐鹏然，于金，信欣，
申请(专利权)人：华风气象传媒集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：