基于混沌理论的兰州市近10a空气污染指数时间序列分析

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10 a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10 a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。     

四川兴文二叠纪风暴稳流场颗粒运动的分形研究

颗粒是一种分形介质,其尺寸大到若干米,小到若干埃。通过颗粒系统各种密度函数的研究,可以得到微观方面—分形颗粒的粒径分布分维对系统的影响,对表征颗粒流动性具有重要意义。根据分形介质DLK反映模型的一级反映扩散方程,把布朗颗粒的运动及热力学理论推广到风暴流场,得到Γ(t)-D模型,此模型把颗粒径的分布分维和颗粒的空间坐标(或位移)、密度(或浓度)等总体微观统计特征,及经过空间某一位置的速度、粒径随时间的动态变化行为和颗粒流动的不均匀空间分布结构特征等丰富的信息为作我们研究颗粒运动提供重要的理论依据。     

元谋干热河谷近50 a降水变化的多时间尺度分析

水热矛盾是元谋干热河谷生态系统的主要限制因子,降水变化对农业发展和生态系统的恢复具有重要影响.以Morlet为连续小波基,对元谋干热河谷近50 a降水的变化进行多时间尺度变换,结果表明:年降水和分季节降水量呈波动性增长之势,夏季增长趋势明显;旱季降水变化率显著高于雨季.在不同时间尺度上,全年降水与各季节降水量的变化具有多尺度波动的特点,且夏季和秋季降水量的变化在全年降水的变化中占有重要地位;夏季降水丰枯年际转化的速率快,而其他季节相对较慢.干热河谷降水的多尺度变化既与全球气候变化的背景相关,又与下垫面覆被变化相关.降水多尺度变化规律表明,未来短期降水总体具有减少趋势,会对反季节蔬菜和旱作农业的生产造成不利影响.     

云南元谋干热河谷降水的数学统计预测模型

干热河谷是横断山区的一类典型生态退化区域,逐年分季节降水量(SP)的变化对其景观格局及农业生产活动具有重要影响.运用年际增量方法把南方涛动指数(SOⅠ)与降水量联系起来,建立了一个预测局地降水的新方法:把1958～2002年分季节南方涛动指数年际增量(SOⅢ)作为预测因子,采用多元线性回归方法建立一个干热河谷分季节降水年际增量的预测模型,模型通过了F检验、R检验、T检验和DW检验等显著性检验,在1958～2002年的模拟及2003～2008年的后报中显示了很高的预测能力.因此,此方法能显著地提高局地降水预测水平,并具有潜在的应用价值.