【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备、计算机可读存储介质的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特
技术介绍
1、在地质历史中，发生过多次极端的碳释放事件，例如二叠纪末的大灭绝事件（permian-triassic extinction event）、古新世-始新世极热事件（petm, paleocene-eocene thermal maximum）以及早侏罗世的图阿尔阶海洋缺氧事件（toarcian oceanicanoxic event, t-oae）。这些事件伴随着大规模的碳释放和气候变暖，具有明显的全球环境效应。研究这些历史事件，不仅能够加深对碳释放机制的理解，还可以为预测现代人为碳排放引发的气候变化提供科学依据。
2、现有技术主要通过与碳循环模型结合，探索过去碳释放事件的具体情景（碳释放模式/场景）。碳循环模型，如 loscar（long-term ocean sediment carbon reservoirmodel）和copse（carbon-oxygen-phosphorus-sulfur-evolution model），已被广泛应用于地质历史中的碳循环与气候变化模拟。这些模型通过设置特定地质时期的边界条件，结合数值模拟方法，推导出当时的代理指标，并进一步反映碳释放的潜在过程。
3、碳循环模型的核心是通过调整关键参数，如碳释放量、释放速率以及碳同位素组成，来模拟其对碳循环和气候系统的影响。这种方法通常采用正演模拟的方式，即从输入的已知条件出发，逐步推导输出结果。虽然现有的碳循环模型在再现地质历史时期碳释放场景方面具有重要作用，但其在某些方面仍存在不足，存在进一步优化的空间。具体分析如下：
4、1、正向建模依赖于多次模拟探索不同参数组合，但由于计算资源有限，模型模拟次数和范围受到限制。这是传统模型设计中的计算效率和资源成本之间权衡的结果。尽管提高计算能力可以缓解这一问题，但仍难以完全解决极端条件或稀有事件的覆盖不足。
5、2、长时间尺度的模拟重点在于揭示整体趋势，对短期、高频变化的描述能力较弱。现有模型对时间分辨率的设计往往与研究目标相匹配，偏向于捕捉大尺度的环境变化，而对细节变化的模拟需要更多数据支持和更高的计算精度，这在资源有限的情况下并非优先考虑。
6、3、现有模型在碳释放场景的假设中通常采用单一或有限的碳源释放方式，例如假定火山活动、甲烷水合物崩解或生物圈碳循环中的单一事件为主导。然而，地质历史中的碳释放事件往往涉及多种碳源的混合释放，且这些碳源的时间、强度和同位素特征可能存在显著差异。传统模型难以同时解析和模拟多种碳源的复合效应，导致对复杂碳释放过程的再现力不足。这是由于现有模型在参数设定时缺乏灵活性，且单次正演无法捕捉碳源混合释放的动态交互特性。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，即现有碳循环模型在碳释放场景正演中无法抓住细节变化、无法识别多种碳源混合释放、正演次数有限的问题，本专利技术的第一方面提出了一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，用于地质历史上的碳释放事件过程的动态正演，获取最优碳释放模式，所述方法包括以下步骤：
2、步骤s1、选择待动态正演的碳释放事件的目标曲线并识别其对应的潜在碳源类型；确定所述潜在碳源类型的释放强度、速率及同位素组成；
3、步骤s2、通过自动识别算法和设定的二次校验方法，识别所述目标曲线的曲线特征，分析所述碳释放事件的时序信息，进而将所述目标曲线划分为多个阶段；各阶段曲线之间具备明确边界且每个阶段的特性与目标曲线的实际变化趋势相吻合；
4、步骤s3、基于随机采样方法在每个阶段曲线中随机生成多组碳释放模式，并输入碳循环模型逐一进行数值模拟：
5、每组碳释放模式由多个参数构成，所述参数包括碳源类型、碳源类型的贡献比例、碳源类型的释放速率以及碳源的同位素；在数值模拟过程中，通过调整各碳源的参数和释放模式，动态模拟所述碳释放事件的演化过程；
6、步骤s4、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，用于地质历史上的碳释放事件过程的动态正演，获取最优碳释放模式，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述目标曲线包括碳同位素曲线、大气二氧化碳浓度曲线、温度变化曲线。
3.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述随机采样方法为蒙特卡洛方法、拉丁超立方抽样或贝叶斯 MCMC 方法任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述步骤S3中，在每个阶段根据目标曲线的特点和潜在碳源类型，利用蒙特卡洛方法在参数空间内随机抽取多组组合，生成多组碳释放模式。
5.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，输入碳循环模型进行模拟时，根据设定的碳释放场景选择不同的碳循环类型。
6.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所选目标曲线为碳同位素曲线时，碳循环模型以碳同位素质量平衡方
7.根据权利要求6所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述步骤S4中，对模拟生成的碳同位素曲线与目标碳同位素曲线进行误差计算，按照误差值从小到大排序，选择误差值小于设定阈值的碳同位素曲线的碳释放模式为最终碳释放场景。
8.根据权利要求7所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，通过计算均方根误差来评价模拟结果的拟合程度，误差的计算公式如下：
9.一种面向时间序列的碳释放场景动态正演系统，根据权利要求1-8任一项所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，该系统包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，用于地质历史上的碳释放事件过程的动态正演，获取最优碳释放模式，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述目标曲线包括碳同位素曲线、大气二氧化碳浓度曲线、温度变化曲线。
3.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述随机采样方法为蒙特卡洛方法、拉丁超立方抽样或贝叶斯 mcmc 方法任意一种。
4.根据权利要求3所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，所述步骤s3中，在每个阶段根据目标曲线的特点和潜在碳源类型，利用蒙特卡洛方法在参数空间内随机抽取多组组合，生成多组碳释放模式。
5.根据权利要求1所述的一种面向时间序列的碳释放场景动态正演方法，其特征在于，输入碳循环模型进行模拟时，根据设定的碳释放场景选择不同的碳循环类型...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旺，邱若原，喻志超，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。