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世界标准日,新国标颁布 精选

已有 4585 次阅读 2017-10-14 19:06 |系统分类:科研笔记

      今天是世界标准日(10月14日),接到以前单位同事的电话,说我们制定的新国标《地面标准气候值统计方法》(GB/T 34412-2017)得以正式批准发布。历时5年的一个事情终于告一段落。

     可能很多人不太了解、关心“标准气候值”的概念,即使在专业研究人员当中也经常发现“标准气候值”被误用的情况。个人认为,这个标准的颁布,至少从概念上对国内的研究人员进行了一个规范。

     所谓“气候值”,一般是讲至少连续30年以上的多年气候平均值,有时候也叫“多年平均值”,只不过是一个有特定意义的多年平均值而已。在世界气象组织(WMO)框架里,一般讲的“较常年偏暖/冷”,一般就是和“气候值”相比。在实际气象业务上,往往取过去30个整年的平均值来代替,也就是说,目前用到的“气候值”就是1981-2010年的气候平均值。英语用法有“climatology”,“normal”,等。主要用以表征所谓的“当前气候状况”。但越来越多的专家也提出了“气候值”更新太慢,有时候无法代表“当前气候状况”,因此也在建议加快更新频率,比如在气候预测、气候评估业务中,这种需求很大。

    “标准气候值”,和“气候值”略有不同,它是WMO确定的特定的几个三十年的“气候值”,其用途多用于表征气候变化中的“当前气候”,根据WMO的规定,1901-1930;1931-1960;1961-1990;下一个标准气候值应该是“1991-2020”三十年的平均气候。所以我们在看国际上全球气候变化曲线时,还往往看到1961-1990年的“标准气候值”作为基准。当时“气候门”事件中,指责Phil Jones教授采用1961-1990年的气候值是为了突出最近几十年的变暖,其实是对这一概念的无知。也叫“气候标准值”,英语叫“standard normal”,1961-1990 也经常称为“baseline period”等。

     这个标准里面规定了“气候值”、“标准气候值”,“临时气候值”等概念,“临时气候值”是指在这30年中,由于资料不全,资料的质量存在问题,或者是统计方法存在一定的偏差,但实际应用中却非常常用的要素项目,因此采用的一种临时性的替代气候值的统计,这也是非常重要的,因为这种情况在观测中常有。

     这个标准提出了在统计“标准气候值”时一定要考虑气候资料的均一性,也就是说,必须排除那些非均一的气候资料序列,否则统计出来的“标准气候值”和“气候值”就会存在问题。前几次我国的气候整编的结果就由于没有考虑到均一性问题,发现了很多问题(如部分城市出现1971-2000的平均值还低于1961-1990的平均值,看不出气候变暖的信号等)。由于目前在气候资料均一化方面还存在很多难题,目前我国仅气温资料均一化可以认为想对较为成熟,因此,标准提出了“均一性检验订正”和“分段统计”的方案。

     这个标准还提出了“逐日”尺度的“气候值”的统计,以往的“气候值”做到了逐年、逐月、逐旬、逐侯,但对于逐日是无法统计的,一方面,计算多年日平均值后,其变幅相当之大,很难起到“气候值”的作用;另一方面,闰年、平年的存在,也给某些日期的“气候值”统计带来的困难。这个标准结合了近年来在“日气候值”的统计研究的基础上,提出了根据“儒略日”统计,并进行谐波分析的统计方法,利用这种方法对气温相关的要素统计逐日“气候值”,既满足了应用上的需求,同时还满足了理论上的要求(即解释了大部分的平均值的方差贡献)。

     这个标准对于一些统计上不严格的要素项目进行了降级处理,比如一些极端值的统计,其假设是要素必须服从正态(高斯)等特定的概率分布型,但实际上,这些要素均不服从正态或其他分布,特别是我们经过对极端气温和降水这两种最重要的要素进行对比后发现,这种定义存在较大的误差。因此,我们认为,这些不适合作为“标准气候值”,如果需要,用户可以自行统计“临时气候值”。

    “气候值”还广泛应用于各行各业,能源领域的采暖、制冷等也是根据“气候值”来确定的,很多行业服务都要用到它,特别是地方的气象服务,应该说是离不开的。特别是最近,全球气候变化的1.5度阈值的参考基准问题,我已经看到美国和欧洲的两组专家2016-2017年分别在Nature Climate Change和 BAMS(美国气象学会公报)发表了两篇对“工业革命以前”的定义和计算的文章,可见”气候值“是一个重要的概念。

    “气候值”(标准气候值)是首次升成国标,希望在应用中起到一定的作用。也欢迎大家批评指正。

     

      目前,国标委还没有正式颁布最后版本。等出来以后我再增加(以下为前言)。


   

本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准由全国气象基本信息标准化技术委员会(SAC/TC346)提出并归口。

本标准起草单位:国家气象信息中心

本标准的主要起草人:李庆祥、曹丽娟、王伯民、张洪政、熊安元、胡开喜、陈哲、赵琦、周永吉。






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