气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法技术

本申请公开了气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法。本技术方案中，结合最新全球气候模式集合和多变量偏差校，模拟未来情景的气象水文过程，并通过分布式水文模型和CaMa

【技术实现步骤摘要】
气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法


[0001]本申请涉及气候响应评估的
，尤其涉及气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法。

技术介绍

[0002]全球气候变化改变了陆地
‑
大气系统的能量收支与水循环过程，高温热浪、干旱、洪涝等极端气候灾害频发，给社会经济系统和生态环境的可持续发展带来巨大挑战。我国是受洪涝和干旱灾害影响最严重的地区之一，气候增温速率远高于全球平均水平，到本世纪末气温或将上升4℃，严重威胁我国的防洪安全、供水安全、粮食安全、能源安全和生态环境安全。深入理解气候变化情景下旱涝灾害的社会经济影响，对未来旱涝风险预测、防灾减灾和适应管理具有重要意义。
[0003]近年来国内外学者结合全球气候模式集合(GCMs)和流域水文模型，研究了未来洪涝灾害的演变规律，也有部分学者结合GRACE重力卫星和GCMs 研究了气候变化下干旱事件对社会经济系统的影响，但是仅有少量文献定量评估了气候变化情景下旱涝急转事件对社会经济系统的影响。同时，受限于未来的社会经济发展情景难以预估，现有文献一般假定未来的人口和GDP数据与历史期的某一水平年不变，忽略了未来社会经济动态发展特征，不符合社会运行的客观规律，制约了旱涝灾害社会经济影响评估的合理性和科学性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法，能够有效、准确地预估气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度。
[0005]本申请提供一种气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法，所述方法包括：
[0006]获取全球气候模式集合的输出数据，并获取针对于待预估的目标区域的分布式水文模型；
[0007]校正所述全球气候模式集合的输出数据；
[0008]基于所述校正后输出数据驱动水动力学模型和所述分布式水文模型和，得到模拟气候变化情景下的栅格淹没水深；
[0009]基于校正后输出数据驱动全球水文模型，获得气候变化下的陆地水储量异常数据；
[0010]基于所述陆地水储量异常系列推求气候变化下的干旱特征值；
[0011]根据所述栅格淹没水深和所述干旱特征值获得所述目标区域在历史期和未来时期的旱涝急转事件，并提取旱涝急转事件中的干旱强度和洪水淹没强度；
[0012]构建关于所述旱涝急转事件中的干旱强度和洪水淹没强度的时变最可能权函数，并基于所述时变最可能权函数得到未来旱涝急转风险增加造成的社会经济暴露度。
[0013]可选地，所述“获取针对于待预估的目标区域的分布式水文模型”包括：
[0014]获取基础数据，所述基础数据包括目标区域的长系列气象、径流数据，卫星观测数据以及数字高程模型数据；
[0015]基于所述基础数据，通过VIC模型对目标区域的分布式水文模型开展率定。
[0016]可选地，所述校正的方式为多变量偏差校正法。
[0017]可选地，所述“校正所述全球气候模式集合的输出数据”包括：
[0018]采用分位数映射法对所述输出数据的变量在各个分位数上的偏差进行校正；
[0019]重建所述变量之间的相关性关系。
[0020]可选地，所述重建的方式为自由分布方法。
[0021]可选地，所述提取干旱特征值是通过游程理论提取干旱历时和烈度。
[0022]可选地，所述构建时变最可能权函数为通过Copula函数构建。
[0023]本申请气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法，结合最新全球气候模式集合和多变量偏差校，模拟未来情景的气象水文过程，并通过分布式水文模型和CaMa
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Flood水动力模型模拟河道淹没水深，通过陆面模式模拟未来陆地水储量和干旱事件，进一步考虑共享社会经济路径的动态人口和GDP 情景，从而科学评估气候变化影响下旱涝急转事件的社会经济暴露度。该方法对未来旱涝灾害风险预测和损失评估具有重要的科学意义，为进一步评估地球系统演化造成的环境和灾害效应提供了一定的理论参考和技术基础。
附图说明
[0024]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0025]图1为本申请实施例提供预估方法的具体流程图；
[0026]图2为本申请实施例提供校正前、后历史时期日最高气温的概率密度函数的示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0029]本申请实施例的气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法，首先搜集目标区域的水文、气象和下垫面资料，率定分布式流域水文模型，并提取全球气候模式集合的输出数据；然后基于多变量偏差校正方法对GCMs数据进行偏差校正，获得历史期和未来时期的气象系列；再基于校正后的气象数据驱动分布式水文模型和水动力学模型，模拟气候变化情景下的河道淹没水深；基于校正后的气象数据驱动全球水文模型，模拟未来的陆
地水储量系列，推求气候变化下的TWSA
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DSI指数，再通过游程理论提取对应的干旱烈度值；进一步识别目标区域在历史期和未来时期的旱涝急转事件，并提取该事件中的干旱强度和洪水淹没强度；最后，基于Copula函数构建各栅格旱涝急转事件的时变最可能权函数，并评估未来旱涝急转风险增加造成的社会经济暴露度，其具体流程详见图1。
[0030]下面通过实施例，并结合附图，对本申请的技术方案做进一步具体说明：
[0031]步骤1、搜集目标区域的水文、气象和下垫面资料，率定分布式流域水文模型，并提取全球气候模式集合的输出数据；
[0032]步骤1进一步包括以下子步骤：
[0033]步骤1.1、采集目标区域的长系列气象数据和实测径流数据，采集GRACE 和GRACE
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FO卫星的观测数据，同时搜集DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)数据、植被、土壤和流域河网等基础资料。
[0034]步骤1.2、采用实测资料率定分布式流域水文模型。
[0035]本实施例基于步骤1.1的基础资料，采用VIC模型作为目标区域的分布式水文模型开展率定。相对于集总式水文模型，分布式水文模型可以将土壤、植被的空间分布、土地利用的区域特征以及降水、蒸发和径流的空间分布较好的反映出来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气候变化下旱涝急转事件的社会经济暴露度预估方法，其特征在于，所述方法包括：获取全球气候模式集合的输出数据，并获取针对于待预估的目标区域的分布式水文模型；校正所述全球气候模式集合的输出数据；基于所述校正后输出数据驱动水动力学模型和所述分布式水文模型和，得到模拟气候变化情景下的栅格淹没水深；基于校正后输出数据驱动全球水文模型，获得气候变化下的陆地水储量异常数据；基于所述陆地水储量异常系列推求气候变化下的干旱特征值；根据所述栅格淹没水深和所述干旱特征值获得所述目标区域在历史期和未来时期的旱涝急转事件，并提取旱涝急转事件中的干旱强度和洪水淹没强度；构建关于所述旱涝急转事件中的干旱强度和洪水淹没强度的时变最可能权函数，并基于所述时变最可能权函数得到未来旱涝急转风险增加造成的社会经济暴露度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“获...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹家波，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：