[发明专利]基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法

权利要求书

1.基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：数据采集；采集实测全球气象数据、水文数据、土地利用数据和地形地貌数据；

步骤S2：未来不同温升情景设计；根据政府间气候变化专门委员会IPCC发布的《全球升温1.5度特别报告》，分别挑选出温升1℃、1.5℃和2℃的时期；利用第五次气候模式比较计划CMIP5全球气候模式对未来气候变化的模拟结果，得到不同温室气体排放的浓度路径下RCPs模拟全球气象数据；以此为基准，生成不同升温时期按照不同温室气体排放浓度下的全球气候模式；

步骤S3：陆面水文模型建立；考虑不同的产汇流机制和蒸发机制下洪水过程，将步骤S2生成的所述全球气候模式进行耦合，得到全球气候模式-陆面水文模型耦合模型，根据实测全球气象数据和水文数据对全球气候模式-陆面水文模型耦合模型进行模型参数率定和模型验证；

步骤S4：陆面水文模型初始场设置；将步骤S2中得到的模拟的全球气象数据，进行降尺度分析，以及双线性插值，处理为与陆面水文模型空间尺度一致的全球气象数据；

步骤S5：不同温升情景下陆面水文模型模拟洪水过程；依据步骤S4中设置好的陆面水文模型初始场和处理的与陆面水文模型空间尺度一致的全球气象数据，驱动步骤S3中已完成模型参数率定和模型验证的全球气候模式-陆面水文模型耦合模型，模拟一种温升情景下的洪水时空变化演化过程，并保存洪水的模拟结果；重复此过程，直至完成所有温升情景下的洪水时空变化演化过程；

步骤S6：社会经济影响评估模型的建立；根据不同的社会经济发展路径，建立全球气候模式-陆面水文模型-社会经济发展路径模式耦合模式；

步骤S7：评估洪水对不同社会经济发展路径下未来不同时期的社会经济的影响；分地区分不同温升情景下计算社会经济暴露度；将陆面水文模型结果进行集成平均，对比参考时期，计算不同区域、不同社会经济发展路径下的洪水变率与洪水量级的面积、人口以及GDP暴露度。

2.根据权利要求1所述的基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述实测全球气象数据包括全球各个站点的日均气温、降水、蒸发量和太阳辐射；所述水文数据包括日均降水、蒸发量以及径流量；所述地形地貌数据包括各地地形高度数据。

3.根据权利要求1所述的基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S2中，使用滑动平均计算方法识别温升1℃、1.5℃和2℃的时期，根据CMIP5气候变化预估实验，包含4种温室气体排放的浓度路径，分别为RCP 2.6/4.5/6.0/8.5；以此为基准，共可得到十二种未来温升情景。

4.根据权利要求2所述的基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述全球气候模式的变量包括气温、气压、风速和流体密度；所述陆面水文模型的参数包括植被参数、土壤参数和大气强迫资料。

5.根据权利要求1所述的基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S2中，全球气候模式的大气运动基本方程组为：

C_vdT+pdα＝dQ

p＝ρRT

式中：为运动速度，ρ为空气流体密度，P为大气压强，为地球自转角速度，为重力加速度，为分子粘性力，C_v为干空气比定容热容，α为比容，Q为外源对每单位质量空气的加热率，T为温度，R为气体常数，为梯度算子。

6.根据权利要求1所述的基于耦合模型集成模拟的洪水对社会经济影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S4中，全球气候模式的降尺度分析采用多元回归和天气发生器相耦合的降尺度方法，即统计降尺度模型SDSM，依据步骤S1中的实测全球气象数据和水文数据对步骤S2中的全球气候模式模拟的全球气象数据进行校正和降尺度处理，使用双线性插值方法对全球气候模式模拟的全球气象数据进行插值处理和驱动高分辨率的陆面水文模型。