常用国外天气指数介绍

2023-08-25 理论教育版权反馈

【摘要】：对于这种风险进行保护，天然气和电力供应商可以购买基于EDD指数的保险。这使公司在一个或两个季节里免受对销售额有害的天气的影响。EDD是累计HDD和累积CDD的总和，用如下公式计算应该说，当前HDD，CDD和EDD是天气风险市场核心气温指数。国外天气风险市场上一般计算农作物、杂草或昆虫确定发育阶段的累积GDD。式中n为冬季的天数，冬季为11月1日至翌年3月31日。

（一）取暖指数和制冷指数

国外提出取暖指数（HDD）和制冷指数（CDD）为推动天气衍生品的发展起了一定作用，用它们可以估算冬季居住空间取暖所需能源量和夏季居住空间制冷所需能量。国外能源公司对取暖量（HDD）和制冷量（CDD）的概念、计算和测量都很成熟；事实上，许多公司公开了他们的HDD和CDD测量法。

公式（5-1）和（5-2）是美国取暖指数和制冷指数的计算公式

式中Tavg是一天记录中的平均气温（单位℉），基础温度为65℉（18.3℃）。每日HDD在0与（65-Tavg）之中取大，每日CDD在0与（Tavg—65）之中取大。通常基础温度取65℉，但一些公司用其他基线也不是稀奇的事。举例来说，在芝加哥的人对60℉气温的感觉就不同于在休斯敦的人的感觉。因此，分析研究能源公司煤气或电力的销售量如何随气温变化时，两地的研究结果就有可能不同。例如，在休斯敦，如果气温降低到65℉以下，能源供给者就可能观测到煤气需求的显著增加，而在芝加哥，气温降到55℉以下时才能观测到相同的增加。所以，我们可以重写公式（5-1）和（5-2）如下

式中K是基线气温，基于它计算HDD或CDD。

在加拿大、欧洲和亚洲，气温通常用摄氏温度度量，计算每日HDD或CDD的基线气温是18.3℃（65℉=18.3℃）。公式（5-3）和（5-4）也可以用摄氏气温来计算。摄氏气温用户可以选择华氏基线也可以选择摄氏基线。例如，英国气象办公室就提供基于15.5℃基线的温度数据。

给定了计算每天温度指数的方法，要确定较长时间的累积数（如每周、每月、每季或制度的累积数）只要对每天的温度指数求和即可

（二）能源指数

HDD和CDD分别刻画的是凉爽的夏季和温暖的冬季给能源公司带来的天气风险，但有些能源公司更希望提供一个“全年”的指数，这样能对其全年或冬夏两个季节的天气风险进行保护。

能源指数（EDD），正好可以满足能源公司这种需要，能给那些每年受不利夏季和冬季天气影响的公司，提供一种“全年”指数。例如，温暖的冬季（用于取暖的天然气销售量减少）和凉爽的夏季（用于制冷的电力销售量减少）对天然气和电力供应商每年的产品销售可能有负面影响。对于这种风险进行保护，天然气和电力供应商可以购买基于EDD指数的保险。这使公司在一个或两个季节里免受对销售额有害的天气的影响。

EDD是累计HDD和累积CDD的总和，用如下公式计算

应该说，当前HDD，CDD和EDD是天气风险市场核心气温指数。

（三）生长温度

生长温度（GDD）指数用于农业部门。生长温度的构造源于热量对植物和昆虫生长的影响。植物（农作物或妨碍农作物生长的其他杂草）和昆虫需要一定的热量才能从一个生长阶段发育到下一个生长阶段，在最适宜温度下，生长发育最快，在最低温度以下或最高温度以上，停止生长发育，温度继续降低或升高，可能会遭受危害或死亡。例如，一粒种子发芽或一粒卵的孵化，需要气温达到一定的水平，而且其每天的生长量是气温的函数。

对于不同的植物或昆虫，计算GDD指数时的基础温度也不同，都有明确规定，因为不同的植物和昆虫有特定的生长临界气温和继续生长必须达到的气温水平。国外天气风险市场上一般计算农作物、杂草或昆虫确定发育阶段的累积GDD。

计算GDD的基本公式类似于CDD的计算公式

式中K是计算GDD的基线温度（即生长必须达到的临界气温）。另外，考虑到到低于最低临界温度或高于临界最高气温引起发育停止，对公式（5-8）进行修正，被修正生长量（MGDD）即为在（K2-K1）与max（0，Tavg-K1）之间取小：

式中K1是生物生长必须达到的下临界值气温，而K2上临界气温，在此气温上生物停止生长。表5-5和表5-6列出了不同农作物和昆虫的下临界气温（K1）。

表5-5　农作物GDD基线温度

表5-6　昆虫GDD基线温度

（四）月平均温度指数

欧洲天气市场与美国有所不同，欧洲夏季没有相应的降温需求，因此欧洲市场开展天气指数交易就需要一种不同的方法。Euronext.liffe交易所选择了月平均温度和冬季温度指数作为标的，这两种温度指数在OTC市场都有交易，这种选择比较简单和直接，能迎合更广泛的需求。

式中，n为一个月的天数；DAT是一天的最高温度（Tmax）和最低温度（Tmin）的算术平均值（单位℃），各地区的DA T每日通过Euronext.liffe交易所的天气网站对外发布；mean（DA T）1，n是当月日平均温度的算术平均数，该值加上100就是该月的月度指数。如果月平均温度为7.21℃，则月度平均温度指数为107.21。

式中n为冬季的天数，冬季为11月1日至翌年3月31日。

（五）降水指数

虽然基于降雨和降雪合约不如气温合约那样普及，但有明显的迹象表明降水市场正吸引越来越多的注意力。例如，WRMA/PwC公司调查显示，2000年夏季，天气合约成交量的1.5％是基于降雨，而2000年冬季，基于降雨和降雪的合约分别占所有天气合约的6.6％和0.5％。大多数活动集中在非能源产业。

降水的实际测量因降水可能是液体形式（雨水）也可能是固体形式（雪和冰雹）的事实而复杂化，但标准的测量单位还是很好地建立起来了。在美国使用的法定标准以英寸[1]及十分之一英寸为基础，在加拿大、欧洲、亚洲使用的公制标准以cm及mm为基础。

当天下固态雪时，地面积雪的实际厚度偶尔也可用作参考，但大多数报价采用的指数是降雪量单位或等价的降水量，后者是将积雪融化以确定气温在结冰气温之上时等价的降雨量。在风险管理计划中应用降雨量指数时，通常测量的降水量是等量的降水量水平（降雨量或等量的降雪）。

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