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上海市空气质量状况的分形结构分析

刘春琼  史凯  袁志忠  
【摘要】:以上海市2000年7月至2006年6月的SO_2、NO_2、PM_(10)以及综合污染指数时间序列为基础数据,利用分形计盒维数的方法研究了上海市的空气污染特征及其变化趋势。结果表明,各污染指数序列在特定的时间尺度范围内均表现出标度不变性或自相似性,且随着门限值(Th)的增加,分形盒维数(DB)呈现下降趋势,而临界时间尺度(Cs)呈现上升趋势。分析了各污染指数DB~Th曲线变化趋势的差异与其基本统计学参数的关系,揭示出空气污染指数中标度不变性的物理意义,从而说明分形计盒维数的应用能从新的角度刻画空气质量内在变化的规律,同时也为构造新的动力学预报模型奠定了基础。最后,本文利用分形计盒维数方法讨论了上海市各年空气质量的变化,指出各年DB~Th递减率的变化能较好地反映各年上海市主要大气污染物的演变规律。

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