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一种空间并发极端气候事件的社区结构检测方法及系统技术方案

技术编号:44817657 阅读:17 留言:0更新日期:2025-03-28 20:05
本发明专利技术提供一种空间并发极端气候事件的社区结构检测方法及系统,包括:收集研究区域的格点气温和降水数据,提取热浪和极端降水事件的二元时间序列,并进行事件同步判定计算和显著性检验;根据层间邻接矩阵,构建双层耦合热浪‑极端降水网络;基于双层耦合网络,采用结合Leiden算法与共识聚类的社区检测方法,得到稳定社区分类结果;对所有的社区对进行超前‑滞后相关性分析,识别出具有强相关性的关键社区对及其滞后时间,进一步探讨气候事件的时空传播特征。本发明专利技术充分利用双层耦合气候网络分析的优势,结合Leiden算法与共识聚类方法,提高社区检测的准确性和稳定性,能够有效揭示全球极端气候事件的空间并发特征以及时空传播规律。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气候分析,尤其涉及一种空间并发极端气候事件的社区结构检测方法及系统


技术介绍

1、受全球气候变暖的影响,热浪和极端降水事件的频率、强度和影响显著增加,对人类生活、生态环境、经济活动、农业生产和粮食安全造成严重影响。这些极端事件在全球各地区表现出空间和时间上的关联,背后可能存在共同的环流模式驱动机制。然而,目前缺乏对热浪和极端降水空间并发的研究,而此类并发事件的影响范围广泛且深远。以2022年夏季为例,中国东部、西欧、美洲西部、东欧和西伯利亚东部遭遇持续性热浪,同时,巴基斯坦、中国南方地区及巴西则经历了破纪录的强降水极端事件,对人类社会造成了严重影响。因此,深入理解和把握热浪与极端降水的空间并发特征,对于应对全球气候变暖所带来的挑战具有重要意义。

2、尽管复杂网络框架已在极端降雨、热浪及干旱的同步与传播分析中展现出广泛应用潜力,通过将地理位置抽象为节点,极端事件序列间的非线性相关性构建为边,进而揭示不同地点极端事件的内在联系。但现有研究主要聚焦于单变量气候极端事件,对于多地同时发生的热浪与极端降水事件的综合分析仍显空白。此外,气候本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,采集研究区域的格点气温和降水数据,从所述格点气温和所述降水数据中提取热浪事件和极端降水事件的二元时间序列,对所述二元时间序列进行事件同步判定计算和显著性检验,得到非线性邻接矩阵,包括:

3.根据权利要求2所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,采用非线性事件同步度量方法计算所述二元时间序列的事件同步性,包括:

4.根据权利要求3所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,基于零模...

【技术特征摘要】

1.一种空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,采集研究区域的格点气温和降水数据,从所述格点气温和所述降水数据中提取热浪事件和极端降水事件的二元时间序列,对所述二元时间序列进行事件同步判定计算和显著性检验,得到非线性邻接矩阵,包括:

3.根据权利要求2所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,采用非线性事件同步度量方法计算所述二元时间序列的事件同步性,包括:

4.根据权利要求3所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,基于零模型分布计算所述二元时间序列的显著性检验,包括:

5.根据权利要求1所述的空间并发极端气候事件的社区结构检测方法,其特征在于,根据所述非线性邻接矩阵分别建立单层热浪网络和单层极端降水网络,通过计算热浪层和降水层的层间连接,构建双层耦合热浪-极端降水网络,计算单层网络系数和双层网络系数...

【专利技术属性】
技术研发人员:李霄张利平王纲胜佘敦先刘丽娜唐振宇
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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