一種可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法，收集區(qū)域內(nèi)的降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)，并模擬出氣候情景數(shù)據(jù)即未來情景下的降水和氣溫，采用距離反比插值算法將降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)插值到與氣候情景數(shù)據(jù)相匹配的網(wǎng)格上，利用降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)與同時(shí)期氣候情景下模擬所得的降水和氣溫?cái)?shù)據(jù)的差值，提出并計(jì)算氣溫和降水的修訂系數(shù)，利用修訂系數(shù)，對(duì)氣候情景基準(zhǔn)期和未來變化進(jìn)行修訂，建立修訂后的氣候情景數(shù)據(jù)集。本發(fā)明結(jié)合區(qū)域內(nèi)的歷史實(shí)測(cè)水文氣象要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，提出氣候情景的修訂方法進(jìn)行修訂，評(píng)價(jià)氣候模式輸出的原始?xì)夂蚯榫皵?shù)據(jù)在區(qū)域范圍的模擬能力，建立研究區(qū)域的氣候變化情景數(shù)據(jù)集，為氣候變化影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)合理的依據(jù)。
【專利說明】一種可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣候?qū)W及水文水資源應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種氣候變化情景評(píng)價(jià)及修 訂方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 氣候變化是國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問題，近100年地球表面平均氣溫上升了 0.74±0_ 18°C。中國(guó)近百年氣溫變化與全球趨勢(shì)一致，平均升高0.5?0.81：。水資源是受 氣候變化影響最直接和最重要的領(lǐng)域，也是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展面對(duì)的重大戰(zhàn)略問題，氣候變 化與淡水資源的關(guān)系是人類社會(huì)關(guān)切的首要問題"。
[0003]目前全球氣候模式是預(yù)測(cè)未來氣候變化情勢(shì)的重要工具，其驅(qū)動(dòng)要素主要為假定 的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下的溫室氣體排放量。然而由于未來發(fā)展模式的不確定性以及當(dāng)前科 學(xué)技術(shù)水平的限制，未來氣候變化情景的預(yù)測(cè)存在較大的不確定性，這是目前氣候變化影 響研究中最為突出的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可降低不確定性的 氣候變化情景修訂方法，以提高氣候變化對(duì)水資源影響評(píng)估的合理性。
[0005]技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法，包括以 下步驟：
[0006] (1)收集區(qū)域內(nèi)的降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)，并模擬出氣候情景數(shù)據(jù)即未來情景 下的降水和氣溫；
[0007] (2)氣候情景數(shù)據(jù)由網(wǎng)格輸出，采用距離反比插值算法將降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù) 據(jù)插值到與氣候情景數(shù)據(jù)相匹配的網(wǎng)格上；
[0008] (3)利用降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)與同時(shí)期氣候情景下模擬所得的降水和氣溫?cái)?shù) 據(jù)的差值，提出并計(jì)算氣溫和降水的修訂系數(shù)；
[0009] (4)利用修訂系數(shù)，對(duì)氣候情景基準(zhǔn)期和未來變化進(jìn)行修訂，建立修訂后的氣候情 景數(shù)據(jù)集。
[0010]進(jìn)一步，步驟（2)所述距離反比插值算法包括以下步驟：
[0011] 假設(shè)流域內(nèi)外共有η個(gè)雨量站，其觀測(cè)值記為：
[0012] Ps(j)，j = 1，2,·· ·，η
[0013] 其中，j為雨量站的編號(hào)，s表示雨量站；
[00M]設(shè)以i表示流域邊界內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)的編號(hào)，第i格點(diǎn)出的降雨量為：
[0015] pg(i)，i = 1，2,··.，1
[0016] 其中，g表示格點(diǎn)；
[0017] 利用距離反比插值法計(jì)算Pg(i):
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 收集區(qū)域內(nèi)的降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)，并模擬出氣候情景數(shù)據(jù)即未來情景下的 降水和氣溫； (2) 氣候情景數(shù)據(jù)由網(wǎng)格輸出，采用距離反比插值算法將降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)插 值到與氣候情景數(shù)據(jù)相匹配的網(wǎng)格上； (3) 利用降水和氣溫歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)與同時(shí)期氣候情景下模擬所得的降水和氣溫?cái)?shù)據(jù)的 差值，提出并計(jì)算氣溫和降水的修訂系數(shù)； (4) 利用修訂系數(shù)，對(duì)氣候情景基準(zhǔn)期和未來變化進(jìn)行修訂，建立修訂后的氣候情景數(shù) 據(jù)集。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法，其特征在于：步 驟（2)所述距離反比插值算法包括以下步驟： 假設(shè)流域內(nèi)外共有η個(gè)雨量站，其觀測(cè)值記為： Ps(j)，j = 1，2,·· ·，η 其中，j為雨量站的編號(hào)，s表示雨量站； 設(shè)以i表示流域邊界內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)的編號(hào)，第i格點(diǎn)出的降雨量為： pg(i), i = 1, 2,.. . , 1 其中，g表示格點(diǎn)； 利用距離反比插值法計(jì)算pg(i):
式中，?(0表示為pg⑴的估計(jì)值，α山_)為距離系數(shù)，由下式計(jì)算：
其中，扎為格點(diǎn)i至雨量站j之間的距離，dik為格點(diǎn)至雨量站k之間的距離，γ為距 離指數(shù)，一般取2;顯然： Σ?,·〇')=ι /=1 當(dāng)Y為2時(shí)，/?s(〇可以表示為：
當(dāng)Y為0時(shí)，/^(0可以表示為
上式是最簡(jiǎn)單的線性插值，也就是算術(shù)平均法的計(jì)算公式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低不確定性的氣候變化情景修訂方法，其特征在于：修 訂系數(shù)及修訂方法的計(jì)算方法為：
〇'-1,2,---,12) (/ = 1,2,...,12) 式中：&為每個(gè)網(wǎng)格基準(zhǔn)期第i月實(shí)測(cè)多年平均月降水量，^:為模式計(jì)算該網(wǎng)格 第i月的多年平均降水量，兩者的比值λ Pi作為第i月的修訂系數(shù)，將此月的日降水量PsraNi 乘以修訂系數(shù)λΗ得到的PsraN_viedi作為修訂后的降水量；氣溫的修訂采用考慮模擬值與實(shí) 測(cè)值之間差值的方法，&代表第i月的實(shí)測(cè)多年平均氣溫，^為第i月的模擬計(jì)算多年 平均氣溫，兩者的差值Λ Ti作為該月的氣溫修訂系數(shù)，將Λ Ti與第i月的日氣溫TSCENi之和 作為修訂后的日氣溫。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104298877SQ201410539158
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】王國(guó)慶, 金君良, 張建云, 賀瑞敏, 劉翠善, 王小軍, 鮑振鑫, 萬思成 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院