技术领域
[0001] 本
发明涉及
气候变化的量化领域，尤其涉及一种气候变化风险分析与评估的方法及装置。
背景技术
[0002] 气候变化给人类赖以生存的地球带来了极大的风险，由于
温室气体的大量排放，全球地表
温度持续升高，极地地区
冰川融化导致海平面上升，气候变化使全球大气环流受到影响，在这些因素的共同作用下，全球极端气候事件发生
频率升高，破坏
力增强。同时，气候变化加剧了农业、
水资源、
能源、生态环境、健康等领域的问题，对自然系统造成了严重的破坏，对人类社会经济系统造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
[0003] 量化气候变化带来的风险至关重要，这将使人们对气候变化带来的风险拥有定量的认识，让人们理清减少温室气体排放所带来的收益与成本的关系，将有助于决策者制定合理的气候政策，保障人类社会的可持续发展。为评估气候变化对社会系统带来的风险，人们构建了气候变化损失函数，并将不同损失函数组合形成一个风险评估系统。损失函数主要分为两类：一类将气候变量(温度、降水、CO2浓度、海平面等)与实物量(作物产量、人口、淹没土地面积等)相关联，反应气候变化造成的直接实物影响。另一类将气候变量(温度、降水、CO2浓度、海平面等)与经济福利变量(GDP、GDP增长率等)相关联，它可以反映气候变化给经济带来的
货币化的影响。气候损失函数不仅在量化整合气候变化给社会系统带来不同风险时具有重要作用，也承担着协调平衡温室气体减排成本与减排收益之间关系的重要责任。气候变化风险分析与评估方法是一种基于物理学、统计学、数理经济学等科学理论构造出一系列气候损失函数，并将这些函数按照一定分类标准进行归类耦合而形成具有不同特征的气候风险评估子模
块，通过各子模块从不同视
角对气候变化风险进行综合分析的量化评估的方法。使用该方法将有助于我国政府在参与全球气候谈判时掌握更全面的气候风险信息。
[0004] 量化和汇总气候风险具有一定的难度，譬如：量化气候变化带来的物理影响时，构造物理模型时涉及的自然机理相当复杂，构造经济模型时涉及的影响因素众多，复杂的自然与社会系统在交互耦合中存在着诸多不确定性、气候变化对社会经济系统存在着滞后影响以及区域之间对气候变化响应存在着异质性，这些因素都使得我们在评估气候变化风险时面临着巨大的挑战。
发明内容
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 本发明的目的在于提供一种气候变化风险分析与评估的方法及装置，以解决上述的至少一项技术问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 本发明
实施例提供了一种气候变化风险分析与评估的方法，包括：
[0009] 基于历史气候数据、历史社会经济数据和可量化的气候政策指标，确定气候变量和社会经济变量；
[0010] 根据所述气候变量和社会经济变量，分别构建
自上而下的区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和
自下而上的部
门气候损失模型；
[0011] 根据所述区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型，确定综合气候变化经济损失。
[0012] 在本发明的一些实施例中，基于历史气候数据、历史社会经济数据和可量化的气候政策指标，确定气候变量和社会经济变量，包括步骤：
[0013] 根据历史气候数据，确定气候变量；
[0014] 根据历史社会经济数据和可量化的气候政策指标，确定社会经济变量。
[0015] 在本发明的一些实施例中，根据所述气候变量和社会经济变量，分别构建自上而下的区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和自下而上的部门气候损失模型，包括步骤：
[0016] 基于气候变量和社会经济数据，构建计量经济模型；
[0017] 基于气候变量、社会经济变量、所述计量经济模型和地球系统模式，确定对宏观部门经济增长的同期效应和滞后效应，构建自上而下的区域经济损失模型；
[0018] 基于全球多家气候变化风险评估系统
数据库中关于气候变化对经济产出影响的评估数据，进行实时动态元分析，构建可实时动态更新的分部门元分析损失模型；
[0019] 根据用于灾害评估的物理模型、所述计量经济模型和可计算一般均衡模型，构建极端灾害损失模型；
[0020] 基于部门小尺度和国家大尺度宏观经济数据、以及气候数据、所述计量经济模型、可计算一般均衡模型、物理模型，构建自下而上的部门气候损失模型。
[0021] 在本发明的一些实施例中，所述区域经济损失模型包括全球总体经济损失模型、全球分区域经济损失模型和中国省级尺度经济损失模型；
[0022] 所述元分析损失模型包括第一农业损失模型、犯罪经济损失模型、劳动力损失模型、健康损失模型和第一能源消费损失模型；
[0023] 所述极端灾害损失模型包括干旱损失模型、洪水损失模型、风暴损失模型、热浪损失模型、寒潮损失模型和海岸
基础设施损失模型；
[0024] 所述部门气候损失模型包括第二农业损失模型、林业损失模型、水资源损失模型、第二能源消费损失模型、生态损失模型、健康
疾病损失模型以及第一极端灾害损失模型。
[0025] 在本发明的一些实施例中，根据所述区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型，确定综合气候变化经济损失，包括步骤：
[0026] 基于所述区域经济损失模型，确定其对应的第一气候变化经济损失；
[0027] 基于计量经济模型和地球系统模式，分别对所述部门损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型构建对应的适应性模型；
[0028] 基于可计算一般均衡模型，根据所述适应性模型，确定所述适应性模型分别对应的第二气候变化经济损失；
[0029] 其中，所述综合气候变化经济损失包括第一气候变化经济损失和第二气候变化经济损失。
[0030] 在本发明的一些实施例中，基于可计算一般均衡模型，根据所述适应性模型，确定所述适应性模型对应的第二气候变化经济损失，包括步骤：
[0031] 根据所述适应性模型，确定部分气候变化经济损失以及对气候适应后的实物量损失；
[0032] 根据经济损失和所述实物量损失，并融合历史气候变化数据、历史社会经济数据、可量化的气候政策指标、该可计算一般均衡模型以及大型气候灾变事件发生概率的分析，确定所述实物量损失对应的不完全气候变化经济损失；
[0033] 其中，所述实物量损失包括农业损失、林业损失、水资源损失、能源消费损失和
生物损失，所述经济损失包括资本损失、投资损失、储蓄损失、劳动力损失和技术进步的损失，所述第二气候变化经济损失包括所述不完全气候变化经济损失和所述部分气候变化经济损失。
[0034] 在本发明的一些实施例中，所述适应性模型包括：
[0035] 元分析适应性评估模型用于量化评估在全球各区域层面上社会经济系统对气候变化产生影响的适应；通过将全球关于气候适应的各项研究结果综合，进行实时动态再更新所述元分析适应性评估模型；
[0036] 极端灾害适应性评估模型，用于量化评估在全球各区域层面上，社会经济系统对气候极端事件造成经济损失的适应；
[0037] 分部门气候适应性评估模块，用于量化评估在全球各区域层面上，社会经济系统对气候变化给各部门造成影响的适应。
[0038] 在本发明的一些实施例中，基于气候数据、社会经济数据、物理模型和经济模型，构建极端灾害损失模型，包括步骤：
[0039] 根据气候变量、社会经济变量、物理模型和经济模型，分别确定历史灾害发生的强度、各地区暴露在某类型灾害下的脆弱程度、区域的地理空间及地区特征的数据集、在特定条件下未来灾害发生的地点、频率和强度、以及灾害在特定区域造成的模拟损失；其中，所述物理模型包括地球气候系统模型、
农作物模型、水文模型、
飓风模型、洪水模型、干旱模型、大气污染物扩散模型，所述经济模型包括计量经济模型、最优经济增长模型、土地利用模型、可计算一般均衡模型；
[0040] 根据所述强度、脆弱程度、数据集以及模拟损失，构建所述极端灾害损失模型。
[0041] 在本发明的一些实施例中，所述综合气候变化经济损失的形式包括损失值的概率分布图、损失值的概率分布函数和各损失值的概率值。
[0042] 本发明实施例还提供了一种气候变化风险分析与评估的装置，包括：
[0044] 处理器，用于根据所述存储器中的可执行指令执行前述的气候变化风险分析与评估的方法。
[0045] (三)有益效果
[0046] 本发明的气候变化风险分析与评估的方法及装置，相较于
现有技术，至少具有以下优点：
[0047] 1、基于计量经济模型、统计模型、大气物理模型、可计算一般均衡模型，通过使用历史气候变化数据、未来气候变化数据、历史社会经济数据和可量化的气候政策指标进行适应性建模，确定了一最终模型，可根据待测气候变化数据、待测社会经济数据、待测气候政策数据，进行气候损失的确定性分析和/或不确定性分析，确定概率性的气候损失/收益，保证了分析与评估结果的精确性和普适性。
[0048] 2、本发明基于理论机理和实证研究进行建模，建模过程多样化且具有科学性，使得分析与评估结果更精确。
附图说明
[0049] 图1为本发明实施例的气候变化风险分析与评估的方法的步骤示意图；
[0051] 图3为图1中步骤S1的子步骤示意图；
[0052] 图4为图1中步骤S2的子步骤示意图；
[0053] 图5为图1中步骤S3的子步骤示意图；
[0054] 图6为图5中步骤S33的子步骤示意图。
具体实施方式
[0055] 本发明提供了一种气候变化风险分析与评估的方法及装置，基于经济模型、物理模型、可计算一般均衡模型(不确定性分析)，对历史气候变化数据、历史社会经济数据和历史气候政策数据进行适应性建模，确定了一最终模型，可根据待测气候变化数据、待测社会经济数据、待测气候政策数据，确定概率性的气候损失，保证了分析与评估结果的精确性和普适性。
[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0057] 本发明实施例的一方面，提供了一种气候变化风险分析与评估的方法，图1为本发明实施例的气候变化风险分析与评估的方法的步骤示意图，如图1所示，该方法包括步骤S1～S3，以下就结合附图对各步骤进行详细描述。
[0058] 请参照图1和图2(即图1的整体流程图)，在步骤S1中，基于历史气候数据、历史社会经济数据和可量化的气候政策指标，确定气候变量和社会经济变量。
[0059] 其中，由于气候变量与历史气候数据相关，社会经济变量与历史社会经济数据和可量化的气候政策指标相关，图3为图1中步骤S1的子步骤示意图，如图3所示，因此步骤S1包括以下子步骤：
[0060] S11、根据历史气候数据，确定气候变量；
[0061] S12、根据历史社会经济数据和可量化的气候政策指标，确定社会经济变量。
[0062] 在步骤S2中，根据所述气候变量和社会经济变量，分别构建自上而下的区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和自下而上的部门气候损失模型。
[0063] 具体地，图4为图1中步骤S2的子步骤示意图，如图4所示，步骤S2包括以下子步骤S21～S25。
[0064] S21、根据历史气候数据，确定气候变量；
[0065] S22、基于气候变量、社会经济变量、所述计量经济模型和地球系统模式，确定对宏观部门经济增长的同期效应和滞后效应，构建自上而下的区域经济损失模型，其中，所述区域经济损失模型包括全球总体经济损失模型、全球分区域经济损失模型和中国省级尺度经济损失模型；
[0066] S23、基于全球多家气候变化风险评估系统的已有研究数据库、就气候变量对经济产出的影响的评估数据进行实时动态元分析，构建可实时动态更新的分部门元分析损失模型，其中，所述可实时动态更新的分部门元分析损失模型包括第一农业损失模型、犯罪经济损失模型、劳动力损失模型、健康损失模型和第一能源消费损失模型；
[0067] S24、根据用于灾害评估的物理模型和所述计量经济模型、可计算一般均衡，构建极端灾害损失模型；
[0068] 且步骤S24具体包括以下子步骤：
[0069] S241、根据气候变量、社会经济变量、物理模型和经济模型，分别确定历史灾害发生的强度、各地区暴露在某类型灾害下的脆弱程度、区域的地理空间及地区特征的数据集、在特定条件下未来灾害发生的地点、频率和强度、以及灾害在特定区域造成的模拟损失；其中，所述物理模型包括地球气候系统模型、农作物模型、水文模型、飓风模型、洪水模型、干旱模型、大气污染物扩散模型，所述经济模型包括计量经济模型、最优经济增长模型、土地利用模型、可计算一般均衡模型；
[0070] S242、根据所述强度、脆弱程度、数据集以及模拟损失，构建所述极端灾害损失模型，其中，所述极端灾害损失模型包括干旱损失模型、洪水损失模型、风暴损失模型、热浪损失模型、寒潮损失模型和海岸基础设施损失模型。
[0071] S25、基于部门小尺度和国家大尺度宏观经济数据、以及气候数据、所述计量经济模型、可计算一般均衡模型、物理模型，构建自下而上的部门气候损失模型。其中，所述部门气候损失模型包括第二农业损失模型、林业损失模型、水资源损失模型、第二能源消费损失模型、生态损失模型、健康疾病损失模型以及第一极端灾害损失模型。
[0072] 需要说明的是，第一农业损失模型和第二农业损失模型、第一能源消费损失模型和第二能源消费损失模型、极端灾害损失模型和第一极端灾害损失模型，由于这些模型基于的变量以及构建模型不同，因此这些模型也各不相同。
[0073] 其中，所述区域经济损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型基于计量经济模型和气候模型构建的，元分析损失模型是基于元分析方法构建的。
[0074] 在确定区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型之后，还需要进行以下步骤S3：根据所述区域经济损失模型、元分析损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型，确定综合气候变化经济损失。
[0075] 图5为图1中步骤S3的子步骤示意图，如图5所示，步骤S3包括以下子步骤：
[0076] S31、基于所述区域经济损失模型，确定其对应的第一气候变化经济损失；
[0077] S32、基于计量经济模型和地球系统模式，分别对所述部门损失模型、极端灾害损失模型和部门气候损失模型构建对应的适应性模型。
[0078] 其中，适应性模型包括：
[0079] 元分析适应性评估模型用于量化评估在全球各区域层面上社会经济系统对气候变化产生影响的适应(发生未发生适应前造成的实物量(货币量)损失减去产生适应后的实物量(货币量)损失)；通过将全球关于气候适应的各项研究结果综合，进行实时动态再分析构建出新的适应性模型；
[0080] 极端灾害适应性评估模型，用于量化评估在全球各区域层面上，社会经济系统对气候极端事件造成经济损失的适应(发生未发生适应前造成的实物量(货币量)损失减去产生适应后的实物量(货币量)损失)；
[0081] 分部门气候适应性评估模块，用于量化评估在全球各区域层面上，社会经济系统对气候变化给各部门(农业、林业、水资源、能源系统、健康等)造成影响的适应(发生未发生适应前造成的实物量(货币量)损失减去产生适应后的实物量(货币量)损失)。
[0082] S33、基于可计算一般均衡模型，根据所述适应性模型，确定所述适应性模型分别对应的第二气候变化经济损失；其中，所述综合气候变化经济损失包括第一气候变化经济损失和第二气候变化经济损失。
[0083] 图6为图5中步骤S33的子步骤示意图，请参照图6，步骤S33具体包括子步骤：
[0084] S331、根据所述适应性模型，确定部分气候变化经济损失以及对气候适应后的实物量损失；
[0085] S332、根据经济损失和所述实物量损失，并融合历史气候变化数据、历史社会经济数据、可量化的气候政策指标数据、该可计算一般均衡模型以及大型气候灾变事件发生概率的分析，确定所述实物量损失对应的不完全气候变化经济损失；
[0086] 其中，所述实物量损失包括农业损失、林业损失、水资源损失、能源消费损失和生物损失，所述经济损失包括资本损失、投资损失、储蓄损失、劳动力损失和技术的进步损失，所述第二气候变化经济损失包括所述不完全气候变化经济损失和所述部分气候变化经济损失。
[0087] 还需说明的是，分析方法包括确定性分析以及不确定性分析，当分析方法为确定性分析时，综合气候变化经济损失的形式为各损失值的概率值；当分析方法为不定性分析时，综合气候变化经济损失的形式为损失值的概率分布图和损失值的概率分布函数。
[0088] 本发明实施例的另一方面，还提供了一种气候变化风险分析与评估的装置，包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，用于根据所述存储器中的可执行指令执行前述的气候变化风险分析与评估的方法。
[0089] 综上，本发明的气候变化风险分析与评估的方法及装置，基于经济模型、物理模型、可计算一般均衡模型，对历史气候变化数据、历史社会经济数据和历史气候政策数据进行适应性建模以及分析，耦合了经济模型和物理模型，评估气候变化带来的社会经济风险，确定了气候变化对社会经济系统造成的影响，得到了带概率性的损失与收益。
[0090] 除非有所知名为相反之意，本
说明书及所附
权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本发明的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
[0091] 再者，“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
[0092] 说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
[0093] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
