基于混沌理论的兰州市近10a空气污染指数时间序列分析

摘要：

选择中国最具代表性的重污染城市兰州市作为研究对象,利用兰州市近10a的空气污染指数日报数据进行时间序列分析.通过相空间重构,应用互信息法、Cao方法确定出重构参数时延和嵌入维,并运用小数据量法和G-P法分别计算了该序列的关联维、最大Lyapunov指数以及Kolmogorov熵等特征量.结果表明:兰州市近10a空气污染指数时间序列中存在明显的混沌特性,是非线性混沌动力系统演化的结果,说明大气污染系统是混沌研究对象之一,运用混沌理论分析空气污染的动力学特征及变化规律是可行的.根据关联维的计算结果(D2=3.491 3),可以得知,特殊地形、气象条件、大气污染排放及能源消耗结构等4个因子是造成兰州市空气污染变化的主要因素.最大Lyapunov指数以及Kolmogorov熵的计算结果也为进一步研究兰州市空气污染的复杂性、演化规律及污染物预测奠定基础.

关键词：空气污染指数、时间序列、混沌特性、相空间重构、关联维、最大Lyapunov指数、Kolmogorov熵、兰州市

所属期刊栏目：37

分类号：P315.01(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

在线出版日期：2014-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：570-578