[發明專利]一種評估溫室氣體影響氣溫季節性的彈性指數方法

在審

• 申請號: 202210105892.6
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114462847A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 陳少輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種評估溫室氣體影響氣溫季節性的彈性指數方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：確定研究區域、研究時間，獲取人文輻射強迫指標、氣象要素指標及氣候系統指標并進行預處理；

步驟2：確定研究時間內氣溫季節性的時空變化；

步驟3：利用人文輻射強迫指標、氣象要素指標及氣候系統指標對氣溫季節性的時空變化進行歸因；

步驟4：利用人文輻射強迫指標、氣象要素指標及氣候系統指標對氣溫季節性的貢獻評估溫室氣體對氣溫季節性的影響；

2.根據權利要求1所述的一種評估溫室氣體影響氣溫季節性的彈性指數方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述研究區域應滿足位于北半球中緯度且具有氣溫季節性；

所述研究時間應滿足大于30年且包含氣溫季節性變化信息的要求；

優選地，所述人文輻射強迫指標包括黑碳人為排放、黑炭生物質燃燒排放、塵埃消光氣溶膠光學厚度、塵埃散射氣溶膠光學厚度、有機碳人為排放、有機碳生物質燃燒排放、二氧化硫人為排放、二氧化硫生物質燃燒排放、四氧化硫人為排放、二氧化碳濃度；

優選地，所述氣象要素指標包括空氣溫度、D20蒸發皿蒸發、0cm地表溫度、降水、氣壓、相對濕度、日照時數、風速；

優選地，所述氣候系統指標包括大西洋多年代際濤動、東太平洋/北太平洋濤動、北極濤動、北大西洋濤動、極端東熱帶太平洋海溫、東熱帶太平洋海溫、中熱帶太平洋海溫、東中熱帶太平洋海溫、太平洋年代際濤動、極地/歐亞模式、準雙年濤動、斯堪的納維亞模式、南方濤動指數、太平洋北美指數、跨尼諾指數、熱帶北大西洋指數、熱帶南大西洋指數；

3.根據權利要求1所述的一種評估溫室氣體影響氣溫季節性的彈性指數方法，其特征在于，所述步驟1中對人文輻射強迫指標、氣象要素指標及氣候系統指標進行預處理的過程如下：

步驟101：對氣象要素指標使用標準正態均勻性檢驗進行均勻化以提高數據集一致性；

步驟102：逐月的氣候系統指標數值平均為年平均和季平均時間序列；

步驟103：利用線性預測加隨機擾動的方法將人文輻射強迫指標的時間跨度拓展到研究時間段內；

步驟104：利用時空自適應反射率融合模型結合全球CO2濃度將CO2的時間跨度拓展到研究時間段內，計算公式如下：

式中，C表示研究區，t_p表示拓展時間段內的預測時刻，表示研究區C預測時刻t_p的預測的CO2濃度，G表示全球，表示全球G預測時刻t_p的CO2濃度，T_e表示研究區CO2濃度數據結束時間，T_s表示研究區CO2濃度數據開始時間，t_b表示研究區CO2濃度數據T_e與T_s之間的基準時刻，表示研究區基準時刻t_b的CO2濃度，表示全球基準時刻t_b的CO2濃度，該方法利用拓展時間內全球CO2濃度表示研究區CO2濃度的時間變化，以研究區所有時刻的CO2濃度數據作為基準對擴展時間內的CO2濃度進行預測，能夠消除單一基準時刻預報的不確定性；

步驟105：采用網格面積加權平均法對CO2、人文輻射強迫和氣象要素指標數據集進行處理，得到研究區平均的年平均和季平均的距平時間序列，計算方法如下：

式中，x_n為第n年CO2、人文輻射強迫或氣象要素指標的距平值，x_in是第n年位于第i個網格中指標數據的平均值，是位于第i個網格中指標數據的多年平均指標值，I表示網格數，w_i是第i個網格的加權系數，根據國際公認的每個網格的緯度之間的余弦關系計算，計算公式如下：

式中，lat_i是網格的中心緯度，網格的大小設置為2.5°緯度×2.5°經度。