[發明專利]一種基于BPE模型估算全球長壽命氣體排放的計算方法

在審

• 申請號: 202210487198.5
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114896855A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 馬騰飛;吳婧
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于貝葉斯參數估計(BPE)模型估算全球長壽命氣體排放的計算方法，所述方法包括以下步驟確定所研究的長壽命氣體的自上而下與自下而上排放量和庫存量計算公式，構建輸入參數的先驗分布，指定似然函數，得到后驗分布后的排放量結果。本發明基于貝葉斯參數估計模型對全球長壽命氣體排放量的計算方法進行優化，以便減小不同計算方法得到的排放量結果的差距，有利于進一步提高模擬和預測臭氧層恢復和氣候變化的準確性。

技術領域

本發明涉及全球長壽命氣體排放估算領域，尤其涉及基于貝葉斯參數估計模型估算全球長壽命氣體排放的計算方法。

背景技術

以往評估長壽命氣體排放量的工作主要集中在兩種主要方法上，通常被稱為自上而下和自下而上。在自上而下的分析中，排放量根據觀察到的氣體濃度和壽命得到的，但其對某些變量的小偏差很敏感。在自下而上的分析中，在應用的不同階段，如制冷、空調和工業工藝等，并在應用使用的不同階段進行考慮，其存在的問題是不同階段的計算方法與所使用參數主要依靠以往提供的方法和經驗值，對各個國家地區的排放量無法進行準確評估。現有研究表明自上而下遠遠大于自下而上排放。兩種方法存在較大差異，所以需要一種基于貝葉斯參數估計(BPE)模型的計算方法將兩種方法結合起來，以自上而下排放量為基礎約束自下而上的排放量，并得出更科學合理的排放量結果。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明目的是提供一種基于BPE模型估算全球長壽命氣體排放的計算方法，以期更為準確地對大氣中長壽命氣體排放量進行估算。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

S1：確定所研究的長壽命氣體的自上而下與自下而上排放量和庫存量計算公式。

其中，自上而下排放量和庫存量計算公式為：

上式中，E_{自上而下，i}為i年特定長壽命氣體的全球自上而下排放量；A為將大氣濃度轉換為排放單位的常數單位；[G]_i為指i年中特定長壽命氣體的濃度；T_i為i年中長壽命氣體的大氣壽命；Δi為1年。

上式中，B_{自上而下，i}為i年特定長壽命氣體的全球自上而下庫存量；t1為長壽命氣體生產的第一年，P_i為i年的估計生產值。

其中，自下而上排放量和庫存量計算公式為：

M(θ_i)_E＝P_i×EF_1，i+B_i×EF_2，i-1

上式中，θ_i為輸入參數(P_i、B_i、EF_1，i和EF_2，i-1)的向量；EF_1，i、EF_2，i-1分別為生產排放因子、庫存排放因子；P_i、B_i分別為i年長壽命氣體生產量、庫存量。

上式中，t1為模擬時間段內的第一年。

S2：構建輸入參數的先驗分布。

實現貝葉斯參數估計模型需要聯合先驗概率分布，以反映模型對輸入參數的不確定性空間的初始估計，包括生產量、庫存量、生產排放因子和庫存排放因子。

對于生產量、生產排放因子和庫存排放因子均定義為對數正態分布，10％標準偏差，并根據生產量、庫存量、生產排放因子和庫存排放因子四者相關關系構建時間序列推算加權平均的生產排放因子和庫存排放因子。具體公式為：