[发明专利]一种统计分析大气甲烷长期变化趋势和季节变化规律的方法

权利要求书

1.一种统计分析大气甲烷长期变化趋势和季节变化规律的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、建立长期变化趋势和季节变化规律模型

长期变化趋势和季节变化规律模型基于低阶傅里叶级数，该低阶傅里叶级数用函数模型V表示：

V(t,b)＝b₀+b₁cos2πt+b₂sin2πt+b₃cos4πt+b₄sin4πt+...

式中，t为年时间序列，b为季节变化拟合系数，季节变化为自然年的函数；

地基、机载或星载观测的主被动大气甲烷总柱浓度数据用函数模型F表示：

F(t,a,b)＝at+V(t,b)

式中，t为年时间序列，a为年变化趋势系数，b为季节变化拟合系数；

二、采用自举重采样技术对非高斯分布的数据进行严格拟合分析

自举重采样技术基于与随机影响相关的数据分布，可由模型拟合残差来表示，拟合残差用Q表示：

Q=Σi=1m(Mi-F(ti,a,b))2]]>

式中，M为地基、机载或星载观测的主被动大气甲烷总柱浓度数据集，F为数据集M的拟合模型，i＝1，2，.....，m，m为数据集M中数据个数；

通过最小二乘拟合算法获得该式最小值，此时可得拟合系数a₀和b₀，此时的拟合残差用R表示，即：

R_i,0＝M-F(t_i,a₀,b₀)；

假定R_i,q是数据集{R_i,0}的随机采样，可得下式：

M_i,q＝R_i,q+F(t_i,a₀,b₀)

式中，q＝1，2，…，N，N为重复迭代次数；

通过重复迭代取样后，得到新的数据集{(t_i,M_i,q)}；

再次用模型F拟合这一新的数据集{(t_i,M_i,q)}获得参数a_q和b_q，这一过程重复q＝1,…,N次生成向量A＝{a_q}和矩阵B＝{b_q}。