Низкоразмерный хаос во временных рядах концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере

Авторы: Глушков А.В., Хохлов В.Н., Сербов Н.Г., Балан А.К., Бунякова Ю.Я., Баланюк Е.П.

Год: 2007

Выпуск: 04

Страницы: 337-348

Аннотация

Исследуется динамика временных рядов концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере (на примере окиси азота и сернистого ангидрида в атмосфере г. Гданьска и хлорированных углеводородов в устьевой зоне р. Дунай и северо-западной части Черного моря). Показано, что в исследованных рядах имеет место низкоразмерный хаос.

Теги: динамика временных рядов концентраций загрязняющих веществ; низкоразмерный хаос

Список литературы

  1. Smale S. Diffeomorphisms with many periodic points // Differential and combinatorial topology/ S.S. Cairns (ed.). Princeton: Princeton University Press, 1963.- P. 63-80.
  2. Wiggins S. Introduction to nonlinear dynamical systems and chaos. N.-Y.: Springer, 1997.- 688 p.
  3. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow// J.Atmos.Sci.-1963.-V.20, № 2.- P. 130-141.
  4. Tsonis A.A. Chaos: from theory to application. New York: Plenum Press, 1992.- 274 p.
  5. Ott E. Chaos in dynamical systems. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2002.-490 p.
  6. Letellier C., Aziz-Alaoui M.A. Analysis of the dynamics of a realistic ecological model // Chaos, Solitons & Fractals.- 2002.- V. 13, №1. — P.95-107.
  7. Sprott J.C., Vano J.A., Wildenberg J.C., Anderson M.B., Noel J.K. Coexistence and chaos in complex ecologies // Phys. Lett. A. -2005.- V. 335,№ 2-3.- P.207-212.
  8. Lanfredi M., Machhiato M. Searching for low dimensionality in air pollution time series // Europhys. Lett. — 1997.-V. 40. № 6.- P.589-594.
  9. Paluš M., Pelikán E., Eben K., Krejčíř P., Juruš P. Nonlinearity and prediction of air pollution // Artificial neural nets and genetic algorithms / V. Kurkova, N.C. Steele, R. Neruda, M. Karny (Eds.). Wien: Springer, 2001. — P.473-476.
  10. Chelani A.B. Predicting chaotic time series of PM10 concentration using artificial neural network // Int. J. Environ. Stud. 2005. — V.62, №2.- P. 181-191.
  11. Packard N.H., Crutchfield J.P., Farmer J.D., Shaw R.S. Geometry from a time series // Phys. Rev. Lett.- 1980.-Vol. 45,№ 9.- P. 712-716.
  12. 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,№ 4.- P.1331-1392.
  13. Dynamical systems and turbulence, Warwick 1980. Lecture Notes in Mathematics No. 898 / D.A. Rand, L.S. Young (Eds.). Berlin: Springer-Verlag, 1981.- 390 p.
  14. Gallager R.G. Information theory and reliable communication. N.-Y/:Wiley, 1968.- 608p.
  15. Fraser A.M., Swinney H.L. Independent coordinates for strange attractors from mutual information // Phys. Rev. A.- 1986. — V. 33, №2. -P. 1134-1140.
  16. Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods // Phys. Rep. 1999.- V.308,№ 1.- P. 1-64.
  17. Grassberger P, Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D.- 1983.- V. 9, № 1-2.- P. 189-208.
  18. Kennel M.B., Brown R., Abarbanel H.,Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using geometry construction // Phys.Rev.A.-1992.-V.45.-P.3403-3411.
  19. Havstad J.W., Ehlers C.L. Attractor dimension of nonstationary dynamical systems from small data sets // Phys. Rev. A. — 1989. — V.39, № 2.- P. 845-853.
  20. Holzfuss J., Mayer-Kress G. An approach to error-estimation in application of dimension algo-rithms // Dimensions in chaotic systems / G. Mayer-Kress (ed.). N.-Y: Springer, 1986. -P.114-122.
  21. Tsonis A.A., Elsner J.B. The weather attractor over very short timescale // Nature.-1988.- V. 333,№ 6173.- P.545-547.
  22. Schuster H.G. Deterministic chaos: an introduction. New York: Wiley, 2005.- 312 p.
  23. Islam M.N., Sivakumar B. Characterization and prediction of runoff dynamics: a nonlinear dynamical view // Adv. Water Res. -2002.-V.25, № 2.- P.179-190.
  24. Хохлов В.Н. Хаос и предсказуемость концентраций парниковых газов в атмосфере // Вестник ОГЭКУ. -2005.- Вып.1.- С.11-19.
  25. Глушков А.В., Хохлов В.Н., Препелица Г., Цененко И., Временная изменчивость содержания метана: влияние североатлантической осцилляции//Опт.атм.и океана. -2004.-Т.17.-С.573-575
  26. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Tsenenko I.A., Atmospheric teleconnection patterns and eddy kinetic energy content: wavelet analysis// Nonlin. Proc. in Geophys.-2004.-V.11,N3.-P.285-293.
  27. Глушков А.В.,Сафранов Т.А.,Баланюк Е., О размерности аттрактора уравнений гидродинамической модели прибрежной циркуляции// Мет., климат., гидр. -2004.-№48.-С.308-312.
Скачать полный текст (PDF)