本发明属于大气科学领域，具体的涉及一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法。
背景技术：
1、大气氮沉降是全球氮生物地球化学循环的重要部分，包含硝氮和铵氮两种形式。近年来随着氮氧化物的有效控制，铵氮的大气沉降日益关键，尤其是干沉降，对植物生长构成了巨大威胁。数据显示，自1980年以来，我国铵氮干沉降通量呈现逐年上升趋势。与等量铵氮湿沉降相比，铵氮干沉降对植物生长的威胁更大。排放和降雨是影响大气氮沉降时空分布格局的重要因素。因此，理清铵氮干沉降的驱动因素对于评估大气氮循环及其生态效应具有重要科学意义。
2、以往研究仅考虑降雨量变化影响，指出铵氮湿沉降是铵氮总沉降的主要组分。然而全球气候变化背景下，降雨格局发生了显著改变。因此，亟需诊断降雨格局改变对大气铵氮沉降干湿分配的影响。数值模式评估降雨格局变化对大气铵氮干湿沉降分配影响的重要途径之一。然而当前模式对降雨的准确模拟和刻画面临巨大挑战，模拟的降雨通常存在大雨偏少，小雨偏多的情况，这限制了基于数值模拟来评估降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配的影响。综上所述，本领域急需一种能够模拟各种降雨格局演变的模拟引擎来判断其对大气铵氮干湿沉降分配影响的计算方法。
3、(一)要解决的技术问题
4、鉴于上述技术问题，本发明提供了一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，筛选关键降雨格局参数，建立湿沉降系数与湿沉占比计算公式，基于计算公式能够快速而准确的诊断降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配的影响。
5、(二)技术方案
6、本发明提供了一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，步骤如下：
7、s1：采集全球多个区域全年降雨数据以及大气铵氮干湿沉降数据；
8、s2：基于降雨数据以及大气铵氮干湿沉降数据构建沉降分配模拟引擎；
9、s3：基于沉降分配模拟引擎，模拟降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配变化的影响。
10、在本发明的一些实施例中，所述沉降分配模拟引擎构建步骤如下：
11、数据分组，将降雨数据与大气铵氮干湿沉降数据按照区域(q1q2q3...qn)分组。
12、降雨数据处理，降雨数据包括降雨等级以及降雨概率，所述降雨等级根据降雨量分为i1(小雨)、i2(中雨)、i3(大雨)、i4(无雨)四个等级，所述降雨概率为全年内降雨天数/365；
13、干湿沉降分配数据处理，大气铵氮沉降分为干沉降以及湿沉降，所述铵氮湿沉降占铵氮总沉降比例为r，所述铵氮干沉降占铵氮总沉降比例为u，其中u＝1-r；
14、湿沉降系数计算，i1的湿沉降系数为多个区域i1湿沉降系数的平均数，计算式为：
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16、区域i1湿沉降系数为该区域小雨当天湿沉降占比相加/小雨天数，计算式为：
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18、i2的湿沉降系数、i3的湿沉降系数、i4的湿沉降系数与i1的湿沉降系数计算方式相同，计算式分别为：
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20、
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22、区域i2的湿沉降系数、区域i3的湿沉降系数、区域i4的湿沉降系数与区域i1的湿沉降系数计算方式相同，计算公式分别为：
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26、干湿沉降分配模拟计算，区域全年铵氮湿沉降占比为(小雨天数×i1的湿沉降系数+中雨天数×i2的湿沉降系数+大雨天数×i3的湿沉降系数+无雨天数×i4的湿沉降系数)/365，计算式为：
27、
28、在本发明的一些实施例中，所述模拟降雨格局演变的实现步骤如下：
29、设定基础年度全球降雨总量，沉降分配模拟引擎基于各个区域往年降雨量占比设置各个区域基础年度降雨量占比，该降雨量占比为基础降雨格局数据；
30、基于对未来降雨格局演变的预测，在基础降雨格局数据的基础上修改各个区域未来一年降雨占比，改变各个区域未来一年降雨量；
31、基于沉降分配模拟引擎内存储各个区域往年降雨数据，修改各个区域上年度降雨概率，得到未来一年降雨天数以及无雨天数di4，通过修改小雨天数di1、中雨天数di2、大雨天数di3，最终形成各个区域降雨格局演变。
32、在本发明的一些实施例中，所述大气铵氮干湿沉降分配变化的模拟步骤如下：
33、基于模拟的降雨数据以及区域全年铵氮湿沉降占比公式计算出区域全年铵氮湿沉降占比r，区域全年铵氮干沉降占比为1-r，所述模拟的降雨数据包括无雨天数di4、小雨天数di1、中雨天数di2以及大雨天数di3；
34、通过改变降雨数据的具体数值来进行多次模拟仿真，判断出影响大气铵氮干湿沉降分配的具体降雨因素。
35、在本发明的一些实施例中，从数据采集到计算结果是由数据采集模块、数据处理模块、引擎建立模块、数据仿真模块、数据修订模块以及呈现模块完成；
36、数据采集模块，用以采集全球不同区域的全年降雨数据以及大气铵氮干湿沉降分配数据，其中大气铵氮干湿沉降分配数据采集方式包括但不限于东亚酸沉降观测网和国家生态系统观测研究网络，降雨数据采集方式包括但不限于国际气象科学数据中心或美国国家气候数据中心；数据采集模块采集区域是由经度线与纬度线等分成的162个区域，全年降雨数据以及大气铵氮干湿沉降分配数据具体到每天；
37、数据处理模块，将同一区域内全年中每天的降雨数据与大气铵氮干湿沉降数据链接并形成单独的文件包，然后按照降雨等级将数据文件包分组；
38、引擎建立模块，基于全球162个区域内全年中每天的降雨数据与大气铵氮干湿沉降数据，计算全球162个区域中每个区域的铵氮小雨湿沉降系数、中雨湿沉降系数、大雨湿沉降系数以及无雨湿沉降系数，并基于该系数构建区域全年铵氮湿沉降占比计算公式，建立沉降分配模拟引擎；
39、数据仿真模块，利用构建的沉降分配模拟引擎模拟不同降雨数据下的大气铵氮干湿沉降分配状况；
40、数据修订模块，用于修改降雨数据的具体数据，该模块具备数据报错功能，当降雨数据超过预设参数时提出警示；
41、呈现模块，将降雨格局的演变数据与大气铵氮干湿沉降分配数据对比呈现，呈现方式为对照表的形式，综合表征给出影响大气铵氮干湿沉降分配的具体降雨因素。
42、在本发明的一些实施例中，所述模拟降雨格局演变的过程中修改降雨数据的方法如下：
43、设定未来一年全球降雨总量，与上年度全球降雨总量的差距小雨3％；
44、各个区域基础年度降雨量占比相加为100％，修改q1区域未来一年降雨占比后其他区域未来一年降雨占比基于其在全球所有区域内的比例自动增加或减少，修改q2区域未来一年降雨占时，已修改的q1区域未来一年降雨占比保持不变，其他区域未来一年降雨占比仍基于其在全球所有区域内的比例自动增加或减少；
45、所述降雨数据中小雨天数di1、中雨天数di2、大雨天数di3以及无雨天数di4的改变是基于区域全年降雨概率的改变，降雨概率基于区域基础年度降雨量占比的改变而自行调整，无雨天数di4为降雨概率×365天，小雨天数di1、中雨天数di2、大雨天数di3的总和为365-无雨天数di4。
46、(三)有益效果
47、从上述技术方案可以看出，本发明至少具有以下有益效果其中之一：
48、(1)本发明基于全球多个区域的降雨数据以及大气铵氮干湿沉降分配数据构建沉降分配模拟引擎，并且基于上述数据计算出不同降雨数据下的铵氮湿沉降系数，铵氮湿沉占比通过构建沉降分配模拟引擎内的计算公式完成计算，工作人员只需要通过修改降雨数据就能够体现降雨格局的演变，经计算后沉降分配模拟引擎便能够给出大气铵氮干湿沉降分配的具体情况，因此工作人员通过改变降雨数据的具体数值来进行多次模拟仿真，判断出影响大气铵氮干湿沉降分配的具体降雨因素。
49、(2)本发明中对于模拟降雨格局演变的过程中修改降雨数据进行了进一步限定，降雨数据中的小雨天数di1、中雨天数di2、大雨天数di3以及无雨天数di4能够根据具体需求进行调整，因此本发明能够模拟各种降雨格局的演变。
50、(3)本发明的原始数据包括了全球162个区域内全年中每天的降雨数据与大气铵氮干湿沉降数据，原始数据较为全面，本发明将降雨数据根据降雨量分为i1(小雨)、i2(中雨)、i3(大雨)、i4(无雨)四个等级并且单独计算每个区域不同等级降雨量的情况下的铵氮湿沉降系数，然后取四个等级铵氮湿沉降系数的平均值，基于该铵氮湿沉降系数计算出的大气铵氮干湿沉降分配数据噪音少，准确度高。
技术实现思路
1.一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，所述沉降分配模拟引擎构建步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，所述模拟降雨格局演变的实现步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，所述大气铵氮干湿沉降分配变化的模拟步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，从数据采集到计算结果是由数据采集模块、数据处理模块、引擎建立模块、数据仿真模块、数据修订模块以及呈现模块完成；
6.根据权利要求4所述的一种计算降雨格局演变对大气铵氮干湿沉降分配影响的方法，其特征在于，所述模拟降雨格局演变的过程中修改降雨数据的方法如下：
