Хаос у часових рядах концентрацій пилу в атмосфері промислових міст (на прикладі м. Одеса)

Автори: Глушков О.В., Сєрга Е.М., Бунякова Ю.Я.

Рік: 2010

Випуск: 09

Сторінки: 184-189

Анотація

На основі методу кореляційної розмірності, зокрема, алгоритму Грассбергера-Прокаччі, виконано аналіз часових рядів концентрацій атмосферної пилу на двох постах м. Одеси і розрахований спектр кореляційних розмірностей, що підтверджує наявність відповідного хаосу. Отримані чисельні оцінки узгоджуються з даними по спектру розмірностей Ляпунова, розмірності Калана-Йорка та ентропії Колмогорова.

Теги: атмосферна пиль; метод кореляційної розмірності; Одеса; хаос; часові ряди концентрацій

Список літератури

  1. Abarbanel H.D.I., Brown R., Sidorowich J.J., Tsimring L.Sh., The analysis of observed chaotic data in physical systems // Rev. Mod. Phys.-1993.- Vol.65.-P.1331-1392.
  2. Sivakumar B. Chaos theory in geophysics: past, present and future // Chaos, Solitons & Fractals. – 2004.-Vol.19,№ 2.-P. 441-462.
  3. Chelani A.B. Predicting chaotic time series of PM10 concentration using artificial neural network // Int. J. Environ. Stud. – 2005.-Vol.62.-P. 181-191.
  4. Glushkov A.V., Bunyakova Yu.Ya., Khokhlov V.N., Prepelitsa G.P., Tsenenko I.A. Sensing air pollution field structure in the industrial city’s atmosphere: stochasticity and effects of chaos // Sensor Electr. and Microsyst. Tech.-2005.-№.1.-P. 80-84.
  5. Глушков А.В., Хохлов В.Н.,Сербов Н.Г, Бунякова Ю.Я, Балан А.К., Баланюк Е.П., Низкоразмерный хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере// Вестник Одесск.гос.экололог.ун-та. – 2007.-N4.-C.337-348.
  6. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmos. Sci.-1963.-Vol.20.-P.130-141.
  7. Песин Я.Б. Характеристические показатели Ляпунова и гладкая эргодическая теория // Успехи мат. наук.-1977.-Т. 32,№ 1.-С. 55-112.
  8. Kaplan J.L., Yorke J.A. Chaotic behavior of multidimensional difference equations // Functional differential equations and approximations of fixed points. Lecture Notes in Mathematics No. 730 / H.-O. Peitgen, H.-O. Walter (Eds.). Berlin: Springer, 1979.-P.204-227.
  9. Grassberger P., Procaccia I., Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D. – 1983.–Vol.9.–P.189-208.
  10. Sano M., Sawada Y. Measurement of the Lyapunov spectrum from a chaotic time series // Phys.Rev.Lett. – 1985.-Vol.55.-1082-1085.
  11. Rissanen J. Stochastic complexity in statistical inquiry.-Singapore: World Sci., 1989.-177P.
  12. Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods // Phys. Rep. – 1999.-Vol.308.-P.1-64.
  13. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Prepelitsa G.P., Tsenenko I.A., Temporal variability of the atmosphere ozone content: Effect of North-Atalantic oscillation// Optics of atmosphere and ocean. – 2004.-Vol.14,N7.-p.219-223.
  14.  Tsonis A.A., Elsner J.B., Global temperature as a regulator of climate predictability // Physica D. – 1997.-Vol.108, № 1-2.- P.191-196.
  15. Islam M.N., Sivakumar B. Characterization and prediction of runoff dynamics: a nonlinear dynamical view // Adv. Water Res. – 2002.-Vol.25, № 2.-P.179-190.
  16. Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Using meteorological data for reconstruction of annual runoff series over an ungauged area: Empirical orthogonal functions approach to Moldova-SW Ukraine region//Atmospheric Research (Elseiver).-2005.-Vol.77.-P.100-113.
  17. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Tsenenko I.A., Atmospheric teleconnection patterns and eddy kinetic energy content: wavelet analysis// Nonlinear Processes in Geophysics. – 2004.-V.11,N3.-P.285-293.
  18. Glushkov A.V., Loboda N.S., Khokhlov V.N., Lovett L., Using non-decimated wavelet decomposition to analyse time variations of North Atlantic Oscillation, eddy kinetic energy, and Ukrainian precipitation // Journal of Hydrology (Elsevier; The Netherlands). – 2006.–Vol. 322. –N1-4.–P.14-24.
  19. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Loboda N.S., Bunyakova Yu.Ya., Short-range forecast of atmospheric pollutants using non-linear prediction method// Atmospheric Environment (Elsevier; The Netherlands). – 2008.-Vol.42.-P. 7284–7292.
  20. Глушков А.В., Серга Э. Н., Бунякова Ю.Я., Хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере (г. Одесса)//Вісник Одеського держ. екологічного ун-ту. – 2009.-N8.-C.233-238.
  21. Khokhlov V.N., Glushkov A.V., Loboda N.S., Relationship between SOI and global temperature anomalies: nonlinear approach// IOP Journ. of CS: Earth and Environmental Science, Spec. Issue: Climate Change – Global Risks, Challenges and Decisions. -2009.-Vol.6.-P. 072034.
  22. Packard N.H., Crutchfield J.P., Farmer J.D., Shaw R.S. Geometry from a time series // Phys. Rev.Lett. – 1980. – Vol. 45. – P. 712-716.
  23. Русов В.Д., Глушков А.В., Ващенко В.Н., Астрофизическая модель глобального климата Земли– Киев: Наукова Думка, 2005.–235С.
Завантажити повний текст (PDF)