基于CMIP5的中国区域人类活动对气温和降水的影响分析的任务书.docx

基于CMIP5的中国区域人类活动对气温和降水的影响分析的任务书
任务书
一、研究背景
人类活动已成为全球气候变化的主要驱动力之一。包括能源消耗、工业生产、土地利用变化、交通运输等活动全部都对大气环境有不同程度的贡献，对气候变化产生了巨大的影响。随着全球气候变化带来的极端气候事件不断加剧，气候变化对人类社会、经济、生态、环境等各个方面产生的影响变得越来越显著。
中国作为全球人口最多的国家之一，其社会经济和环境发展面临诸多的挑战。气候变化对中国的制造业、能源需求、生态保护等方面产生了深刻的影响。因此，需要对气候变化和人类活动之间的关系进行深入研究以促进中国在应对气候变化方面的能力和措施进一步的提高。
二、研究目的
本项目旨在基于CMIP5数据集，探讨中国不同地区人类活动对气温和降水的影响，并分析和评估其影响机理及特点，为未来气候变化下中国的农业、生态、经济计划和环境治理等决策提供科学依据。
三、研究内容
1.数据收集与处理
收集中国区域内的CMIP5数据集，包括地表气温和降水数据；根据时间分组，对数据进行整理和清洗，以保证数据的可靠性和准确性。
2.模拟结果的分析
根据数据集的时间序列，利用主成分分析（PCA）和独立成分分析（ICA）等方法，计算影响中国地区气温和降水的主要人类活动因子，以了解人类活动对气候变化的影响程度。
3.影响机制和特点分析
利用时间序列分析方法，对中国不同地区以及不同人类活动对区域气候的影响机制进行深入分析，揭示不同影响因素的影响特点。
4.评估和推断未来趋势
根据上述分析结果，对未来中国区域气候变化产生的影响进行推断和评估，为未来气候变化下中国的备案和规划提供科学预测。
四、研究方法和步骤
1.数据的收集和处理
利用ChinaMeteorologicalAdministration（CMA）的气象站点观测数据和CMIP5数据集合，选取2000-2014年的地表气温和降水数据，同时结合地形和土地利用数据等进行修正和清洗。
2.影响因素的解析
基于F-Test和Kruskal-WallisTest，对CMIP5数据集中与人类活动相关的变量进行筛选和分析，得到主要人类活动因子。
3.影响机制和特点分析
根据影响机理的不同，采用逐步回归模型、因子分析、时间序列分析等方法对不同地区、不同时间段和不同人类活动因子的气温和降水影响进行特点分析。
4.评估和推断未来趋势
利用得到的人类活动因子和模型对未来气候变化中人类活动的影响进行预测和评估，为未来气候变化下中国的备案和规划提供科学预测。
五、研究成果
本项目完成后，将得到以下研究成果：
1.中国不同地区人类活动对气温和降水的影响因子；
2.中国不同地区气温和降水的人类活动影响机制分析；
3.中国不同地区气温和降水人类活动影响的时间序列特征；
4.对未来气候变化中人类活动的影响进行预测和评估。
六、研究计划
1.第一年（6个月）：收集和清洗数据，并进行初步分析；
2.第二年（8个月）：对气温和降水影响因素进行深入分析，得到人类活动因子；
3.第三年（10个月）：对不同地区人类活动对气温和降水的影响机制进行深入探究；
4.第四年（8个月）：预测和评估未来气候变化中人类活动的影响；
5.第五年（2个月）：整理研究成果，准备发表。
七、参考文献
1.严磊,赵海斌.基于PC-ICA的气候变化与人类活动的关系分析[J].气象,2011,37(5):623-632.
2.邢汝杰,陈中小.全球气候变化与农业生产适应[J].地球信息科学学报,2015,17(3):332-339.
3.吴禄宝,张运健.基于CMIP5数据集的气候变化分析与预测[J].浙江农林大学学报,2016,33(1):153-160.