Хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере (г. Одесса)

Авторы: Глушков А.В., Серга Э.Н., Бунякова Ю.Я.

Год: 2009

Выпуск: 08

Страницы: 233-238

Аннотация

Метод нелинейного прогноза применяется к временным рядам концентраций атмосферной пыли на двух постах г. Одессы. Восстановлен спектр размерностей Ляпунова и на его основе рассчитаны размерность Каплана-Йорка и энтропия Колмогорова, которая обратно пропорциональна пределу предсказуемости. Показано, что даже простая методика построения модели дает удовлетворительные результаты прогноза.

Теги: временные ряды концентраций; загрязняющие вещества; прогноз; хаос

Список литературы

  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. – V. 65. – P. 1331-1392.
  2. Sivakumar B. Chaos theory in geophysics: past, present and future // Chaos, Solitons & Fractals, 2004. – V. 19. – P. 441-462.
  3. Chelani A.B. Predicting chaotic time series of PM10 concentration using artificial neural network // Int. J. Environ. Stud., 2005. –    V. 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 Electronics and Microsystem Technologies, 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. – №4. – C. 337-348.
  6. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmos. Sci., 1963. – V. 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. Оселедец В.И. Мультипликативная эргодическая теорема. Характеристические показатели Ляпунова динамических систем // Тр. Мос. мат. об-ва, 1968. – Т. 19. – № 2. – С. 179-210.
  10. Sano M., Sawada Y. Measurement of the Lyapunov spectrum from a chaotic time series // Phys. Rev. Lett., 1985. – V. 55. – P. 1082-1085.
  11. Rissanen J. Stochastic complexity in statistical inquiry. Singapore: World Scientific, 1989. – 177 p.
  12. Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods // Phys. Rep., 1999. – V. 308. – P. 1-64.
  13. Хохлов В.Н. Хаос и предсказуемость концентраций парниковых газов в атмосфере // Вестник Одесск. гос. экололог. ун-та, 2005. – Вып. 1. – С. 11-19.
  14. Tsonis A.A., Elsner J.B. Global temperature as a regulator of climate predictability // Physica D, 1997. – V. 108. – P. 191-196.
  15. Islam M.N., Sivakumar B. Characterization and prediction of runoff dynamics: a nonlinear dynamical view // Adv. Water Res., 2002. – V. 25. – 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 // Atmos. Res., 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 // Nonlin. Processes Geophys., 2004. – V. 11. – P.285-293.
  18. 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. – Р. 219-223.
  19. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Loboda N.S., Bunyakova Yu.Ya. Short-range forecast of atmospheric pollutants using non-linear prediction method // Atmos. Environ., 2008. – Vol. 42. – P. 7284-7292.
Скачать полный текст (PDF)