2018美赛数学建模两 10

两者10.1007/s10584-012-04:18-4东地中海和中东的气候变化和影响j. LelieveldLionello et al。 2006 ) .在南EMME，干燥热沙漠气候盛行，降水低，植被少(Issar和Zohar2007 )。 整个地区的气温和降水梯度显着。 在一些地区降雨雪是欧洲最高的，如2000毫米以上是晚安阿尔卑斯山、高加索山、扎格罗斯山，几度纬度可能更少在南部。 降雨雪是最丰富的冬季和主要在南方传播的极性前喷气机，指挥旋风干扰区域。 2000). EMME的降水模式不仅取决于天气条件，而且取决于明显的地形，例如幼发拉底河和底格里斯河以及金牛座和扎格罗斯山脉(Barth和Steinkohl2004； 埃文斯等al。 2004 ) .气候变化预测显示，在第21次急流和暴风雨轨道的北部前进，对地形降雨的地域依赖性(黑色et al )可能会增加。 2010年埃文斯2010 ) .热带雨带北向扩展(nol和Semazzi，降水量可能在北部EMME山区增加，也可能在南部EMME增加。 2009年埃文斯2010 ) .但气候模型总是预测该地区的总干旱情况(Gibelin和Dqu2003； 专业2007 Kitoh et al。 2008 )，这将影响主要河流系统和下游水资源和粮食生产。 干旱农田面积可能减少，旱季变长，畜牧场的可用性可能减少(埃文斯2009 )。 作物产量在冬季可能增加，但今年剩馀时间可能减少，植被火灾和大气污染的风险可能增加(Giannakopoulos et al )。 2009 ) .坡度与对比是EMME的特征，不仅在气候条件下，在社会和经济方面也获得了自然资源、文化和宗教传统。 这种多样性是区域属性，但也可能与政治紧张关系有关。 由于该地区是主要气候变化的“热点”，人们关注环境的未来状况和社会后果(国务部长2006； 专业2007).EMME大部分因缺水而臭名昭着。 对淡水的需求持续增加，与人口增加和经济发展有关，但中东确定为世界上第一个有效用完淡水的地区(艾伦2001 )。 虽然某些地区不适合农业，但是其他地区很大程度上依赖于农业，气候变化可能会带来可能加剧地区紧张局势的挑战。 在夏天，EMME很热。 气候变化可能加剧热浪，影响人类的健康、能源使用和经济活动。 包括旅游部门在内，这方面的关注很少。 在此，我们提出了全面的区域气候评价。 因为EMME受到了政府间气候变化专门委员会的轻微处理(参照al )。 2007 ) .从历史上看，这个地区很有趣。 因为是文明的摇篮，自古以来就很重要。 用图表表示我们所关注的地理区域。 1、记述了我们研究中使用的气候模型的领域(部分2 )。 我们根据数据的可用性和质量以及国家边界和模型约束，灵活应用了这个EMME定义。 我们探讨了可用于评价的数据，根据自然代理商和文献来源调查了过去500年间的自然气候变化(第3位)。 其后对现代气候学进行分析，其中有仪器数据和再分析数据集(节4 )。 这包括温度和降水趋势和极端。 我们通过研究大型环流模型的作用和在线材料(SOM )中的远程连接，将结果纳入全球范围。 根据部分5和6政府间气候变化专门委员会(Naki )的排放状况特别报告(sre )的中间A1B的构想，目前对第21世纪气候变化的预测是根据地区气候模型构建的，用于将全球气候模拟细分为更准确地表现地表地形的更细致的网格第七，总结了潜在的图1地理区域和0.22纬度/经度(约25公里)记录区域气候模式的网格坐标，从1950年开始-2099 .外八列晶格细胞不包括在“缓冲区”我们的分析中避免了全球和区域模式之间的不一致影响，基于文献分析辅助SOM的淡水资源、能源包括海面上升和生态。 第八节得出结论。 2数据和模型的使用在大多数EMME气象观测中没有公开。 为此，我们提供了气候研究机构(CRU) TS3.0数据(http:/badc.nerc.ac.uk/data/cru/)，该数据集是最完整的，一致性和最新的降水和温度数据为全球范围，特别是中东地区(Tanarhte et al )。 2011 ) .数据存储在空间分辨率0.5纬度/经度，复盖1901-2006年。 各种气候变量的月时序包括气温、降水和蒸汽压，从表面观测进行插值。 该数据集的更全面的描述可以在米切尔和琼斯(2005 )处实现。 我们运用创纪录的模拟，根据联合王国(英国)气象事务所的哈德森中心HadRM3P模型(Jones et al )。 1995，2004 )在20世纪和21世纪。 记录了应用与气候系统同样公式化的父母的大气海洋一般循环模型(AOGCM )、HadCM3(柯林斯et al )。 这也用于提供水平边界条件(2005 )，在此情况下，气体专家委员会sre A1B进行排气。 记录说明了臭氧和硫酸盐气溶胶、与表面和深层土壤的相互作用等，通过改变温室效应气体的浓度强制放射线。 气专委第四次评估报告(AR4) (2007) A1B方案称：“世界平均温度增加了2.8C，可能在1.74.4c的范围内，世界平均海面上升了21-48厘米。 相比之下，场景A2是引起全球气温上升的3.4C，可能的范围是2.05.4c，海面上升是23-51厘米。 A1B方案可视为“中间”，假设未来世界经济增长非常快，世界人口在本世纪中叶出现高峰，随后减少，迅速引进新技术和更有效的技术(naienovi和2000 ) .气专委第四评估报告(mill et al.)使用A1B方案的HadCM3模型的输出2007年和补充资料)。 更悲观的A2方案(温室气体排放量高)假设经济发展主要是地区主导，人均经济增长和技术变化比A1B分散和缓慢(气专委2007 )。 记录是在A1B期间执行的1950-2099、应用水平分辨率的0.22纬度和经度(约2525公里)和19垂直水平(图)。 1 ) .从第四个结果可以看出，这个模拟试验捕捉到了第21世纪的平均气候条件和模式、气温上升的趋势。 我们提出长期温度趋势，将CRU (TS3.0)数据与记录输出进行比较，并且检测到一个重叠时段期间的1951和2006以及预期21世纪变化(定义为控制时段1961-1990中的差异)的温度和降水量为30年的时段2010-2039 (在不远的将来)，2006 我们主要关注以下两个时期： 3气候变化各向异性在过去的500年中是过去1年，地中海地区气候变量的直接设备记录可用2世纪以来，使用间接指标很有用，即使用“代理”数据，重建以前的气候变化(简和al )。 2007年页面2009 ) .这些信息来源于自然档案和文献证据(Brzdil等al )。 2005 ) .地中海是拥有广泛代理数据的地区，在过去几个世纪允许气候重建。 图2显示的是来自EMME的海洋和地面代理人的位置。 资料来源偏向该地区西北部，提供气候替代潜力，重建当地规模的气候变化，重建整个自然气候也有局限性。 包括年到世纪变化在内的异性。 时间序列的长度在代理之间是不同的。代理对温度、降水、海面变化、pH值、海面温度、水循环等各种气候信号都很敏感。 另外，代理人是不同的时间分辨率(季节性的、树木的年轮、数十年、海洋深海珊瑚等)，表示气候条件不同的地区的年份(Hegerl et al )。 2011 ) .在全时域，在灵敏度、再现性、局部可用性和连续性等方面也可能不同(曼2011 ) .在emme中降雨量的季节性很重要。 强大的西北部东南坡度为每年的合计冬天的降雨雪做出了贡献。 意大利冬天下的雨典型地占30-40%的总降雪。 希腊南部和利比亚到中东的冬季降水对年总量的贡献超过50%。 埃及、约旦、以色列、黎巴嫩和南部地区图2的海洋和地面替代数据源的位置具有季节性和年代性分辨率。 请注意。 代理长度变化，提供不同的气候信息，记录不同季节的气候条件土耳其和塞浦路斯，可能达到6080 % (xola ki 2002 )。 在过去的半千年中，我们提出了过去冬季降水和夏季气温变化的EMME。 我们多元校正了第20世纪格(0.5分辨率)陆地气象数据(CRU TS3.0)代理数据网络(文件证据、自然代理)中的大尺度信息。 代理和设备数据之间的统计关系适用于pre-1901期。 冬季降雪和夏季温度在地区10-40E和30-45N重建，在平稳的假设下，统计关系处于校准期内。 详细方法可在Luterbacher et al .中找到(2004 )温度和轮询等al. (2006 )沉淀。 图中未示出的代理。 直接表示从212月到2月下雨的雪和从6月到8月气温下降的地区。 因此，重建是基于气候信息和影响外推法从地中海和欧洲进行的。 图3 (上部)显示的是冬季平均降雨雪异常(参考期间1961-1990 )，从1500年到2006年。 图3冬季(DJF )的平均降水异常(顶部)和夏季(JJA )地区的土地平均温度异常(10 -40E，30 -45N )由时间序列重建时间组成，1500年至2006年(相对于1961-1990 )，1901-2006年由多代理重建粗的黑线指示30年高斯低通滤波时段1500和1900之间的时段和格式CRU数据在时段1901-2006 .时段中说明的、直到第十九次开始的变化减少的原因在于某些原因是现有代理数据的数量减少。 因此，不确定性可能很大，特别是在最初的23世纪。 因此，在阐述季节性极端值时，特别是在1800年前，该方法倾向于适应20世纪的平均条件，因此需要特别注意。 比较湿气和干燥时期，作为参考期间的1961-1990 (186.5毫米的平均冬季降雨雪)，到第20世纪为止已经明确了。 可以接受的证据显示，从上世纪二十世纪六十年代初开始，有强烈的干旱倾向，二十世纪九十年代末的降水率最低。 恐怕最干燥的(1988-89 )冬天和最湿的(1962-63 )冬天在第二十天发生了。 在图3 (下) 1500期间的土地上，显示了平均夏季的EMME温度异常- 2006 (相对于1961-1990的平均29.7C )。 水平虚线的2标准偏差与期间1961-1990 .参考期间相比，从1500年到1800年左右的夏季气温似乎没有明显下降。 但与冬季降水不同，无法捕捉全光谱的变异。 温暖阶段约1800人实际上可能是人为的，仪器数据在mid-19th世纪或其他因素之前是讨论主题(如法兰克或al )。 2007 ) .第二十世纪的特征是，夏天的平均气温强度有冷却到二十世纪五十年代前后的倾向，直到mid-1970s。 此后，观察到异常强烈、前所未有的变暖，包括最热的夏天在内的记录在2003年，明显超过了21961年的标准偏差- 1990。4最近的4.1年气候和季节温度与降雨雪：北部南部的比较1961-1990年的平均温度(TM )模型说明了EMME的不同气候带、寒冷和潮湿的山地条件、典型的地中海气候、炎热和干燥的沙漠(图S1)。 根据记录，与CRU的数据相一致，每年的平均温度范围约为0 c到山区约为15-17北部地区的沿海地区。 该地区南部、北非和中东有明显的温度条件，平均温度范围为28。 虽然记录再现了年平均模式，但是高分辨率(25公里)高于格式CRU数据(50公里)，因此它可以提供细节和锐利的梯度。 冬季(12月到2月)北部山区的EMME的平均温度低于5c，南部通常达到15 c。 CRU与记录相比，该模型略显冷却(图S1)，多次(图S1)，夏天(6月至8月)与CRU相比，记录略显温暖。 这在阿拉伯湾地区最为明显，那里的记录温度比CRU高几度。 在该地区南部，两个数据集表明温度超过40 c。 记录和CRU的差异往往表明，地形清晰的地区最大，两个数据集之间的分辨率差异起作用，而沙