【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
所屬的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的具體工作過(guò)程及有關(guān)說(shuō)明，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的模塊、方法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，軟件模塊、方法步驟對(duì)應(yīng)的程序可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器（ram）、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器（rom）、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、cd-rom、或內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。為了清楚地說(shuō)明電子硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以電子硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本專利技術(shù)的范圍?？梢砸砸环N或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或其組合來(lái)編寫用于執(zhí)行本申請(qǐng)的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼，上述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言—諸如java、smalltalk、c++，還包括常規(guī)的過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言—諸如“c”語(yǔ)言或類似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序代碼可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任意種類的網(wǎng)絡(luò)——包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)通過(guò)因特
技術(shù)介紹
1、在地質(zhì)歷史中，發(fā)生過(guò)多次極端的碳釋放事件，例如二疊紀(jì)末的大滅絕事件（permian-triassic?extinction?event）、古新世-始新世極熱事件（petm,?paleocene-eocene?thermal?maximum）以及早侏羅世的圖阿爾階海洋缺氧事件（toarcian?oceanicanoxic?event,?t-oae）。這些事件伴隨著大規(guī)模的碳釋放和氣候變暖，具有明顯的全球環(huán)境效應(yīng)。研究這些歷史事件，不僅能夠加深對(duì)碳釋放機(jī)制的理解，還可以為預(yù)測(cè)現(xiàn)代人為碳排放引發(fā)的氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。
2、現(xiàn)有技術(shù)主要通過(guò)與碳循環(huán)模型結(jié)合，探索過(guò)去碳釋放事件的具體情景（碳釋放模式/場(chǎng)景）。碳循環(huán)模型，如?loscar（long-term?ocean?sediment?carbon?reservoirmodel）和copse（carbon-oxygen-phosphorus-sulfur-evolution?model），已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)歷史中的碳循環(huán)與氣候變化模擬。這些模型通過(guò)設(shè)置特定地質(zhì)時(shí)期的邊界條件，結(jié)合數(shù)值模擬方法，推導(dǎo)出當(dāng)時(shí)的代理指標(biāo)，并進(jìn)一步反映碳釋放的潛在過(guò)程。
3、碳循環(huán)模型的核心是通過(guò)調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)，如碳釋放量、釋放速率以及碳同位素組成，來(lái)模擬其對(duì)碳循環(huán)和氣候系統(tǒng)的影響。這種方法通常采用正演模擬的方式，即從輸入的已知條件出發(fā)，逐步推導(dǎo)輸出結(jié)果。雖然現(xiàn)有的碳循環(huán)模型在再現(xiàn)地質(zhì)歷史時(shí)期碳釋放場(chǎng)景方面具有重要作用，但其在某些方面仍存在不足，存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。具體分析如下：
4、1、正向建模依賴于多次模擬探索不同參數(shù)組合，但由于計(jì)算資源有限，模型模擬次數(shù)和范圍受到限制。這是傳統(tǒng)模型設(shè)計(jì)中的計(jì)算效率和資源成本之間權(quán)衡的結(jié)果。盡管提高計(jì)算能力可以緩解這一問(wèn)題，但仍難以完全解決極端條件或稀有事件的覆蓋不足。
5、2、長(zhǎng)時(shí)間尺度的模擬重點(diǎn)在于揭示整體趨勢(shì)，對(duì)短期、高頻變化的描述能力較弱?，F(xiàn)有模型對(duì)時(shí)間分辨率的設(shè)計(jì)往往與研究目標(biāo)相匹配，偏向于捕捉大尺度的環(huán)境變化，而對(duì)細(xì)節(jié)變化的模擬需要更多數(shù)據(jù)支持和更高的計(jì)算精度，這在資源有限的情況下并非優(yōu)先考慮。
6、3、現(xiàn)有模型在碳釋放場(chǎng)景的假設(shè)中通常采用單一或有限的碳源釋放方式，例如假定火山活動(dòng)、甲烷水合物崩解或生物圈碳循環(huán)中的單一事件為主導(dǎo)。然而，地質(zhì)歷史中的碳釋放事件往往涉及多種碳源的混合釋放，且這些碳源的時(shí)間、強(qiáng)度和同位素特征可能存在顯著差異。傳統(tǒng)模型難以同時(shí)解析和模擬多種碳源的復(fù)合效應(yīng)，導(dǎo)致對(duì)復(fù)雜碳釋放過(guò)程的再現(xiàn)力不足。這是由于現(xiàn)有模型在參數(shù)設(shè)定時(shí)缺乏靈活性，且單次正演無(wú)法捕捉碳源混合釋放的動(dòng)態(tài)交互特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即現(xiàn)有碳循環(huán)模型在碳釋放場(chǎng)景正演中無(wú)法抓住細(xì)節(jié)變化、無(wú)法識(shí)別多種碳源混合釋放、正演次數(shù)有限的問(wèn)題，本專利技術(shù)的第一方面提出了一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，用于地質(zhì)歷史上的碳釋放事件過(guò)程的動(dòng)態(tài)正演，獲取最優(yōu)碳釋放模式，所述方法包括以下步驟：
2、步驟s1、選擇待動(dòng)態(tài)正演的碳釋放事件的目標(biāo)曲線并識(shí)別其對(duì)應(yīng)的潛在碳源類型；確定所述潛在碳源類型的釋放強(qiáng)度、速率及同位素組成；
3、步驟s2、通過(guò)自動(dòng)識(shí)別算法和設(shè)定的二次校驗(yàn)方法，識(shí)別所述目標(biāo)曲線的曲線特征，分析所述碳釋放事件的時(shí)序信息，進(jìn)而將所述目標(biāo)曲線劃分為多個(gè)階段；各階段曲線之間具備明確邊界且每個(gè)階段的特性與目標(biāo)曲線的實(shí)際變化趨勢(shì)相吻合；
4、步驟s3、基于隨機(jī)采樣方法在每個(gè)階段曲線中隨機(jī)生成多組碳釋放模式，并輸入碳循環(huán)模型逐一進(jìn)行數(shù)值模擬：
5、每組碳釋放模式由多個(gè)參數(shù)構(gòu)成，所述參數(shù)包括碳源類型、碳源類型的貢獻(xiàn)比例、碳源類型的釋放速率以及碳源的同位素；在數(shù)值模擬過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整各碳源的參數(shù)和釋放模式，動(dòng)態(tài)模擬所述碳釋放事件的演化過(guò)程；
6、步驟s4、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，用于地質(zhì)歷史上的碳釋放事件過(guò)程的動(dòng)態(tài)正演，獲取最優(yōu)碳釋放模式，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述目標(biāo)曲線包括碳同位素曲線、大氣二氧化碳濃度曲線、溫度變化曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述隨機(jī)采樣方法為蒙特卡洛方法、拉丁超立方抽樣或貝葉斯?MCMC?方法任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述步驟S3中，在每個(gè)階段根據(jù)目標(biāo)曲線的特點(diǎn)和潛在碳源類型，利用蒙特卡洛方法在參數(shù)空間內(nèi)隨機(jī)抽取多組組合，生成多組碳釋放模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，輸入碳循環(huán)模型進(jìn)行模擬時(shí)，根據(jù)設(shè)定的碳釋放場(chǎng)景選擇不同的碳循環(huán)類型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所選目標(biāo)曲線為碳同位素曲線時(shí)，碳循環(huán)模型以碳同位素質(zhì)量平衡方
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述步驟S4中，對(duì)模擬生成的碳同位素曲線與目標(biāo)碳同位素曲線進(jìn)行誤差計(jì)算，按照誤差值從小到大排序，選擇誤差值小于設(shè)定閾值的碳同位素曲線的碳釋放模式為最終碳釋放場(chǎng)景。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，通過(guò)計(jì)算均方根誤差來(lái)評(píng)價(jià)模擬結(jié)果的擬合程度，誤差的計(jì)算公式如下：
9.一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演系統(tǒng)，根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，該系統(tǒng)包括：
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，用于地質(zhì)歷史上的碳釋放事件過(guò)程的動(dòng)態(tài)正演，獲取最優(yōu)碳釋放模式，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述目標(biāo)曲線包括碳同位素曲線、大氣二氧化碳濃度曲線、溫度變化曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述隨機(jī)采樣方法為蒙特卡洛方法、拉丁超立方抽樣或貝葉斯?mcmc?方法任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，所述步驟s3中，在每個(gè)階段根據(jù)目標(biāo)曲線的特點(diǎn)和潛在碳源類型，利用蒙特卡洛方法在參數(shù)空間內(nèi)隨機(jī)抽取多組組合，生成多組碳釋放模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向時(shí)間序列的碳釋放場(chǎng)景動(dòng)態(tài)正演方法，其特征在于，輸入碳循環(huán)模型進(jìn)行模擬時(shí)，根據(jù)設(shè)定的碳釋放場(chǎng)景選擇不同的碳循環(huán)類型...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張旺，邱若原，喻志超，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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