2022年亚太杯数学建模竞赛C题初步思路

一、竞赛题目（已翻译）

题一全球变暖与否?

 加拿大49.6°C的高温为地球北纬50°以上地区创造了新的气温记录，一周内就有数百人死于高温;美国加利福尼亚州死亡谷54.4°C，是地球上有记录以来的最高温度;科威特53.5°C，阳光直射下甚至超过70°C，中东很多国家超过50°C。

今年以来，我们看到了大量惊人的气温报告。地球正在燃烧的事实是毋庸置疑的。继这些地区从6月底到7月初的可怕高温之后，意大利再次创下欧洲气温纪录，达到惊人的48.8°C，许多国家宣布进入紧急状态。

全球气候变暖是一种与自然有关的现象。正是由于温室效应的不断积累，导致地球大气系统吸收和排放的能量失衡，能量在地球大气系统中不断积累，导致气温上升，全球气候变暖。

在工业革命之前，二氧化碳(CO2大气中的二氧化碳一直保持在280 ppm左右。2004年3月，大气中的二氧化碳浓度达到了377.7 ppm，这是到那时为止10年平均增幅最大的一次。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和斯克里普斯海洋学研究所(SIO)的科学家们的研究，月平均CO2 浓度水平在2022年5月达到峰值421 ppm。经济合作与发展组织(OECD)的一份报告预测CO2 到2050年，二氧化碳浓度将达到685 PPM

APMCM组委会已要求您的团队解决这些关于当前报告和未来全球温度水平预测的主张。他们提供了数据集2022_APMCM_C_Data.csv，其中包含239177条记录，以协助你们的研究。

1.你同意全球温度的说法吗?使用附件中的2022_APMCM_C_Data.csv和你们团队收集的其他数据集来分析全球温度变化。

a)你是否同意2022年3月全球温度的上升导致了比以往任何10年期间观测到的更大的增长?为什么?为什么不?

b)基于历史数据，请建立两个或两个以上的数学模型来描述过去并预测未来的全球温度水平。

c)分别使用1(b)中的每个模型来预测2050年和2100年的全球温度。你们的任何一个模型是否与2050年或2100年观测点的全球平均温度将达到20.00°C的预测一致?如果不是在2050年或2100年，你们预测模型中观测点的平均温度什么时候会达到20.00°C?

d)你在1(b)中建立的哪个模型你认为最准确?为什么?

2.影响温度变化的原因是什么?

a)利用问题1的结果和附件2022_ APMCM_C_ data .csv和你们团队收集的其他数据集中的数据，建立一个数学模型来分析全球温度、时间和位置之间的关系(如果有)，并解释它们之间的关系或证明它们之间没有关系。

b)请收集相关数据，分析自然灾害(如火山爆发、森林火灾和新冠肺炎)的因素。对全球气温有影响吗?

c)你认为影响全球温度变化的主要原因是什么?d)你认为有什么措施可以抑制或减缓全球变暖吗?

3.准备一篇非技术文章(最多1页)请给APMCM组委会写一篇非技术文章(最多1页)，解释你的团队的发现和对未来的建议。

个人初步思路与见解

C题感觉是数学比较开放的题目了，属于一个数据分析类题目，跟前两年的华为杯差不多，考察的也是全球变暖问题

第一问主要是一个数据的预处理和预测类问题，首先是数据的预处理，对于给出的温度数据均经过严格的质量控制和均一性检验，对个别缺失数据采用相邻站点线性回归方法进行插补，保证经过处理修正后的气象数据具有很好的连续性，然后对数据异常值与错误值进行过滤筛选（也可以直接筛除），以满足分析要求，后续可以根据结果来进行优化。

这里的数据处理可以通过python机器学习来进行数据分析处理，个人建议在数据分析的时候，数据可视化很重要的，图画的好不好，最终能够很大程度影响到你的成绩。

然后b是一个预测问题的话，可以使用灰色预测来进行处理，当然使用其他的时间序列模型也可以的，例如ARMA模型，PROPHET 模型等等，灰色预测的有关了解可以看我的另外一篇文章，这里放下链接：

灰色预测法_Vous oublie@的博客-CSDN博客_灰色预测

然后后面的建议信的话就是语文建模了，注意格式语法就行

最后以上思路均为个人想法，仅供参考，祝大家建模顺利啦