1951-2100年全球复合极端气候事件数据集

极端气候事件危害性大、难以预防,且持续增加,是全球气候变化最显著的信号,也是人类可持续发展面临的最严峻挑战之一。复合极端气候事件是多个单一极端气候事件在时间或空间上的组合。相对于单一极端气候事件,复合极端气候事件意味着气候要素同时或连续发生剧烈变化,并迅速超过人类和自然系统所能承受的限度,因此通常造成巨大的社会和生态影响。复合极端气候事件是全球变化研究的新兴领域,提高其检测能力、明确其变化特征,对于提高复合极端气候事件应对能力具有重要意义。

**今日分享的是1951-2100年全球复合极端气候事件数据集!**该数据集是由中国科学院地理科学与资源研究所殷聪于2025年2月在Scientific Data平台正式发布。数据集简称CETD_v3.1。本数据包括3个部分:(1)全球复合极端气候事件检测分析工具。包括工具的可执行文件、Python源代码、视频使用教程和国界数据;(2)全球0.5°ERA5(1951-2022年)、CRU-JRA(1951-2021年)和GLDAS(1951-2014年)逐日最高气温(tasmax)、总降水量(pr)、地表平均风速(sfcWind)、500hPa平均风速(preWind500,仅ERA5可用)数据;(3)全球0.5°基于ERA5(1951-2022年)、CRU-JRA(1951-2021年)、GLDAS(1951-2014年)和1°基于CMIP6(1951-2014年、2015-2100年)的逐年复合极端干-热、湿-热、湿-大风和干-热-大风等复合极端气候事件的空间范围、发生频次、持续时间、严重程度和起止时间数据。数据大小约为76G,空间分辨率为0.5°和1°,空间范围覆盖全球,数据以nc文件形式存储。

以下为数据的详细介绍:

01

数据预览

数据集中包含9个压缩包。CETD_v3.1压缩包包括了全球复合极端气候事件检测分析工具。以ERA5、CRU-JRA、GLDAS、CMIP6命名的压缩包是不同的气候数据集。如图:

CETD_v3.1压缩包 包含了全球复合极端气候事件检测分析工具。包括工具的可执行文件、Python源代码、视频使用教程和国界数据。

ERA5_daily_tasmax、ERA5_daily_pr、ERA5_daily_sfcWind、ERA5_daily_preWind500、CRU-JRA、GLDAS等6个压缩包分别是全球0.5°ERA5(1951-2023年)、CRU-JRA(1951-2021年)和GLDAS(1951-2014年)逐日最高气温(tasmax)、总降水量(pr)、地表平均风速(sfcWind)、500hPa平均风速(preWind500,仅ERA5可用)数据。以CRU-JRA为例来看,压缩包内包含了1951-2021年pr、tasmax、sfcWind三个气候数据,每一年数据储存在一个nc文件中。如图:

ERA5_event、CMIP6压缩包包含了全球0.5°逐年复合极端干-热、湿-热、湿-大风和干-热-大风等复合极端气候事件的空间范围、发生频次、持续时间、严重程度和起止时间数据。

我们先看ERA5_event文件。压缩包内包含了逐年复合极端干-热(global_hot-dry)、湿-热(global_hot-wet)、湿-大风(global_wet-windy)、干-热-大风(global_hot-dry-windy)、热-停滞(global_hot-stagnation)、热-干-停滞(global_hot-wet-stagnation)和热-湿-停滞(global_hot-wet-stagnation)7个文件夹。如图:

每个文件夹中包含了1951-2023年数据,以global_hot-dry为例查看数据,每一年的数据存在一个nc文件中。如图:

我们再来看**CMIP6压缩包。**CMIP6数据包括了1951-2014年的事实数据和2015-2100年的预测数据。而且该数据集仅有热-干(hot-dry)、热-湿(hot-wet)、湿-风(wet-windy)、热-干-风(hot-dry-windy)四个复合极端气候指标。压缩包里包括了ACCESS-CM2、CMCC-ESM2、MIROC6、MPI-ESM1--2-LR、MRI-ESM2-0、NorESM2-MM等6个文件夹,每个文件夹表示一种气候模型下的极端天气数据结果。

CMIP6中的每个文件夹(代表不同气候模型)的数据结构是一致的,均包含了四个文件夹。我们以ACCESS-CM2文件夹为例来查看数据。Event_historical表示1951-2014年的事实数据,其他三个文件表示2015-2100年不同情景模拟下的极端气候结果。如图:

ACCESS-CM2文件夹中的每个文件均包含了热-干(hot-dry)、热-湿(hot-wet)、湿-风(wet-windy)、热-干-风(hot-dry-windy)四个复合极端气候指标,一类符合气候指标存放在一个文件夹中。以Event_historical为例来查看数据结构,如图:

Event_historical中的每个文件夹中均包含了64个nc文件(在预测数据中包含了86个nc文件)。如图:

数据作者给出了极端气候事件的定义。如下:

数据作者给出了极端气候事件属性的定义。如下:

我们以1951年ERA5的总降水量数据为例展示,找到ERA5_daily_pr文件夹,打开后找到era5_pr_1951.nc文件,可用Qgis打开。如图:

数据作者给出了欧洲2022年夏季复合极端干-热和干-热-停滞事件空间分布图。如图:

02

数据的其他信息

数据来源:

数据来源于figshare网站

数据格式:

主要为栅格数据(nc文件),工具部分还包括可执行文件(.exe)、Python代码(.py)、视频(.mp4)和矢量数据(.shp)。

地域范围: 全球空间分辨率:

ERA5、CRU-JRA、GLDAS:0.5°;CMIP6:1°

空间坐标系: WGS_1984时间范围: ERA5:1951-2023年;CRU-JRA:1951-2021年;GLDAS:1951-2014年;CMIP6:1951-2014年、2015-2100年

数据引用格式:

Yin, C., Ting, M., Kornhuber, K. et al. CETD, a global compound events detection and visualisation toolbox and dataset. Sci Data 12, 356 (2025).

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