[发明专利]基于气候模式集合的洪涝灾害社会经济暴露度的评估方法

说明书

本发明提供一种基于气候模式集合的洪涝灾害社会经济暴露度的评估方法，包括：搜集研究区域的水文、气象和下垫面资料，率定流域分布式水文模型，并提取全球气候模式的输出数据；采用多变量偏差校正方法对全球气候模式的输出数据进行偏差校正，获得校正后的全球气候模式气象系列；采用步骤2获得的校正后的全球气候模式气象系列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；考虑共享社会经济路径的动态人口和GDP情景，基于步骤3的模拟结果评估气候变化影响下洪涝灾害的人口及GDP暴露度。本发明评估了多种气候变化情景下洪水事件对社会经济系统的影响，对未来洪涝风险预测和损失评估具有重要的科学意义。

技术领域

本发明属于气候响应评估的技术领域，具体涉及一种基于气候模式集合的洪涝灾害社会经济暴露度的评估方法。

背景技术

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，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洪涝灾害的社会经济影响，对未来洪涝风险预测、防灾减灾和适应管理具有重要意义。

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，但是仅有少量文献定量评估了气候变化情景下洪水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，制约了洪涝灾害社会经济影响评估的合理性和科学性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于气候模式集合的洪涝灾害社会经济暴露度的评估方法，评估了多种气候变化情景下洪水事件对社会经济系统的影响，对未来洪涝风险预测和损失评估具有重要的科学意义。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于气候模式集合的洪涝灾害社会经济暴露度的评估方法，包括以下步骤：

步骤1、搜集研究区域的水文、气象和下垫面资料，率定流域分布式水文模型，并提取全球气候模式的输出数据；

步骤2、采用多变量偏差校正方法对全球气候模式的输出数据进行偏差校正得到校正后的全球气候模式数据，从而获得气候变化情景下的全球气候模式气象系列；

步骤3、采用步骤2获得的校正后的全球气候模式气象系列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；

步骤4、考虑共享社会经济路径的动态人口和GDP情景，基于步骤3模拟的气候变化情景下的河道淹没水深评估气候变化影响下洪涝灾害的人口及GDP暴露度。

进一步地，步骤1还包括如下子步骤：

步骤1.1、采集研究区域的长系列日降水、日最高气温、日最低气温和实测径流数据，同时搜集数字高程模型的基础资料；

步骤1.2、采用VIC模型作为研究区域的分布式水文模型，并根据步骤1.1搜集的基础资料对其开展率定；

步骤1.3、选取代表性浓度路径，提取M组全球气候模式的输出变量，其中，输出变量为日降水、日最高气温和日最低气温。

进一步地，步骤2还包括如下子步骤：

步骤2.1、采用分位数映射法对全球气候模式输出变量在各个分位数上的偏差进行校正，其中，输出变量为日降水、日最高气温和日最低气温；

步骤2.2、重建步骤2.1修正后的气温降水变量间的相关性关系，获得校正后的全球气候模式气象系列。