Хаос-геометричний аналіз часових рядів концентрацій діоксиду азоту в атмосфері промислового міста (на прикладі Гданського регіону)

Автори: Глушков А.В., Сербов Н.Г., Свинаренко А.А.

Рік: 2014

Число: 15

Сторінки: 238-241

Анотація

На основі методів теорії хаосу виконано докладний аналіз часових рядів концентрацій діоксиду сірки у м.Гдиня (Гданський регіон)  і розраховано спектр кореляційних  розмірностей, що свідчить про наявність рис хаосу.  Надано оцінку ліміту передбачуваності у короткостроковому  методі прогнозу.

Теги: кореляційна розмірність; хаос-геометричний підхід; часові ряди концентрацій

Список літератури

  1. Bunyakova Yu.Ya. and Glushkov A.V. Analysis and forecasting effect of anthropogenic factors on air basin of industrial city.-Odessa: Ecology, 2010.-256p.
  2. Chelani A.B. Predicting chaotic time series of PM10 concentration using artificial neural network // Int. J. Environ. Stud.-2005.-Vol.62.-P. 181-191.
  3. Sivakumar B. Chaos theory in geophysics: past, present and future // Chaos, Solitons & Fractals.-2004.-Vol.19,№ 2.-P. 441-462.
  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. Glushkov A.V., Khokhlov V.N., Serbov N.G Bunyakova Yu.Ya., Balan A.K., Balanjuk E.P. Low-dimensional chaos in the time series of the pollution substances concentrations in atmosphere and hydrosphere// Herald of Odessa State Environmental University.-2007.-N4.-C.337-348.
  6. 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.
  7. Glushkov A.V., Serga E.N., Bunyakova Yu.Ya. Chaos in the time series of concentrations of pollutants in the atmosphere (Odessa)// Herald of Odessa State Environmental University.-2009.-N8.-C.233-238.
  8. Lorenz E.N. Deterministic nonperiodic flow // J. Atmos. Sci.-1963.-Vol.20.-P.130-141.
  9. 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.
  10. 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.
  11. Pessin Ya. Characteristic Lyapunov’s exponents and smooth ergodic theory// Uspekhi of Math. Nauk.-1977.-Vol.32(1).-P.55-112.
  12. Kaplan J.L., Yorke J.A. Chaotic behavior of multidimensional difference equations // Lecture Notes in Mathematics No. 730 / H.-O. Peitgen, H.-O. Walter (Eds.). Berlin: Springer, 1979.-P.204-227.
  13. Grassberger P., Procaccia I. Measuring the strangeness of strange attractors // Physica D.-1983.–Vol.9.–P.189-208.
  14. Sano M., Sawada Y. Measurement of the Lyapunov spectrum from a chaotic time series // Phys. Rev. Lett.-1985.-Vol.55.-1082-1085.
  15. Schreiber T. Interdisciplinary application of nonlinear time series methods // Phys. Rep.- 1999.-Vol.308.-P.1-64.
  16. Tsonis A.A., Elsner J.B. Global temperature as a regulator of climate predictability // Physica D.-1997.-Vol.108.- P.191-196.
  17. 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
  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,N7.-p.219.
  19. 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//Atmosph. Research (Elseiver).-2005.-Vol.77.-P.100-113.
  20. 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.
  21. 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.
  22. 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.
Завантажити повний текст (PDF)