[发明专利]一种确定稻田温室气体通量基准、周期与年际趋势的方法

说明书

本发明公开了一种确定稻田温室气体通量基准、周期与年际趋势的方法，包括以下步骤：（1）搜集稻田温室气体通量从基准年1月开始的连续月度数据；（2）通量数据画图，预估通量的周期；（3）将通量数据与月份和周期乘积的三角函数回归（周期回归）；（4）计算温室气体通量与周期回归方程结果间的残差（周期残差）；（5）周期残差按年度平均后与观测数据所在的年度时间回归（年际回归），得到年际趋势方程；（6）该方程计算稻田温室气体通量的周期效应强度，年际趋势以及未来时刻温室气体通量的预测值；（7）计算温室气体通量的基准。本发明能够同时精确估计稻田温室气体通量中的周期性与年际趋势，对评估温室气体排放特点有重要作用。

技术领域

本发明涉及一种确定稻田温室气体通量基准、周期与年际趋势的方法，属于气候变化管理领域。

背景技术

温室效应能够引起气候变暖，温度上升，生态系统退化等多种自然灾害，因此受到广泛的关注。温室效应主要是由人类生产活动过程中排放温室气体引起的。稻田是氧化亚氮和甲烷等多种温室气体的主要来源之一，且受自然节律的影响，稻田温室气体的通量既有年内的周期变化也有年际的趋势变化。正确而精细的评估稻田温室气体排放的基准、年内周期和年际趋势效应是评估稻田温室气体排放通量，减少温室气体排放，延缓全球气候变暖趋势的前提；对保护人类生存的环境具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种确定稻田温室气体通量基准、周期与年际趋势的方法。本发明充分利用了稻田温室气体通量的观测值能够同时精确估计温室气体通量的年内周期效应强度、年际趋势以及不同月份的温室气体通量基准，为减少温室气体排放奠定基础。

本发明的目的是这样实现的，本发明的一种一种确定稻田温室气体通量基准、周期与年际趋势的方法，包括以下步骤：

(1)搜集稻田温室气体通量从基准年1月开始的连续月度数据Y，记为y_1，1,y_1,2,…,y_M,12，其中数据的下标代表该通量数据搜集的时间，即y_1，1为稻田基准年1月的通量数据，y_1，2为稻田基准年2月的通量数据，依次类推；其中，M为通量数据的最大观测年份，y_m，n为第m年的第n月观测数据；搜集观测数据时间长度不能短于5年，即M≥5；搜集的数据需要在时间上连续，且观测数据必须到某年12月为止；

(2)根据温室气体通量数据画图，预估通量的周期；

(3)将温室气体的通量数据与月份和周期乘积的三角函数回归，即计算周期回归方程；

(4)计算每月温室气体观测通量与周期回归方程结果间的残差得到周期残差；

(5)将同一年的周期残差按年度平均，然后与观测数据所在的年度时间回归，即计算年际趋势方程；

(6)整理得到稻田温室气体通量周期和年际趋势的统一方程，并利用该方程计算稻田温室气体通量的周期效应强度，年际趋势以及未来时刻温室气体通量的预测值；

(7)计算温室气体通量的基准。

作为优选，所述步骤(2)具体包括以下步骤：

a.将所搜集到的温室气体通量数据按照观测的月份，画图并目测确定温室气体通量波动每年完整周期的数目p；

b.确定温室气体通量年内周期参数ω，

作为优选，所述步骤(3)具体包括以下步骤：

a.标记每年1月至12月对应的月份为d_n,n＝1,2,3,…,12，其中d₁＝1，d₂＝2,…,d₁₂＝12，即d_n＝n；