[发明专利]气候变化情景下干旱社会经济暴露度评估方法和系统

权利要求书

1.一种气候变化情景下的干旱社会经济暴露度评估方法，其特征在于，包括

S1.采集研究区域的M个全球气候模式输出数据，其中M1；

S2.基于所述全球气候模式输出数据，利用分位数偏差校正方法获得M组气候变化情景下的气象模拟系列；

S3.基于所述气候变化情景下的气象模拟系列，利用彭曼公式计算各栅格的蒸散发系列，推求干旱指标长序列，并通过游程理论提取对应的干旱历时与干旱烈度特征值；

S4.基于Copula函数构建各栅格不同时期干旱历时和烈度的联合分布函数，并基于最可能组合法获取重现期对应的干旱历时和烈度；

S5.确定给定重现期下干旱历时和干旱烈度的最可能组合情景，识别干旱潜在风险增加区域，进而评估气候变化影响下干旱风险增加的社会经济暴露度；

所述步骤S5包括：

S501、识别干旱潜在风险增加区域；

S502、基于共享社会经济路径预测数据，获取未来时段潜在风险增加区域的栅格人口与GDP数据，并与气候情景相匹配；

S503、评估各情景下未来干旱风险增加造成的社会经济暴露度；

S504、针对步骤S503得到的社会经济暴露度估计值，通过加权平均方法获得研究区域的人口和GDP暴露度；

所述步骤S501具体包括：

分别确定历史基准期和未来时段干旱历时、干旱烈度的联合概率分布；

在历史基准时段，确定给定重现期T_h下干旱历时和干旱烈度的最可能组合情景(D,S)；

将所述最可能组合情景(D,S)代入未来时段基于Copula函数的联合概率分布，获取气候变化影响下新的重现期T_f，T_h与T_f的差异即为气候变化背景下干旱风险的变化；

所述步骤S503具体包括：

以T_h和T_f的相对大小为干旱风险变化的度量：若T_hT_f，联合重现期减小，干旱风险增大；若T_hT_f，联合重现期变大，干旱风险减小；

针对干旱风险增大的情况，进一步将其划分为不同的等级，并对不同等级下栅格人口或经济进行匹配，进而定义未来气候变暖情景下干旱风险增加造成的社会经济暴露度，其中，采用面积权重法计算流域内各等级下人口、社会经济所占比重：

式中：E_pop和E_gpd分别为受干旱风险增加影响的人口和GDP暴露度，ω_i表征研究区域内第i个栅格人口或者GDP所占的面积权重，L表示研究区域的栅格数量；I(·)为指示函数，当T_f-T_h0时记为1，否则记为0；pop_t-i和gdp_t-i为第i个栅格在研究时段t内的人口以及GDP均值。

2.如权利要求1所述的干旱社会经济暴露度评估方法，其特征在于，所述步骤S4中干旱历时和烈度的联合分布函数为

F(d,s)＝C(F_D(d),F_S(s))

其中，F_D(d)、F_S(s)分别代表干旱历时和干旱烈度的累积概率分布函数；C为Copula函数。

3.如权利要求2所述的干旱社会经济暴露度评估方法，其特征在于，采用极大似然法估计参数，并基于AIC准则从Clayton、Gumbel和Frank中选取最合适的Copula函数。

4.如权利要求1所述的干旱社会经济暴露度评估方法，其特征在于，所述步骤S502中，选用三种不同共享社会经济路径SSP1、SSP2和SSP5的GDP和人口数据；在考虑GDP和人口的气候响应时，三种共享社会经济路径与RCP情景分别对应开展分析，即考虑CMIP6框架发布的三种气候预估情景。