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典型文献
长株潭城市群PM2.5多尺度演化的EEMD和多重分形分析
文献摘要:
为解析长株潭地区PM2.5演化的多尺度特征,阐释其演化的主要动力机制,提出了一种集合经验模态分解(EEMD)和多重分形消除趋势波动分析(MFDFA)的新模型,研究了该区域2015年1月1日至2019年12月31日PM2.5浓度的动力演化.利用EEMD方法获得了各城市PM2.5的高频模态以及趋势项,趋势项结果表明PM2.5浓度呈下降趋势,而PM2.5的高频模态反映了PM2.5浓度波动的非线性特征.进一步采用MFDFA方法对其高频累加模态进行分析,研究表明PM2.5高频分量存在较强的多重分形特征.此外,还利用相位随机替代法和随机重构法研究了其多重分形的主要来源,结果表明PM2.5浓度波动在不同时间尺度内的长期持续作用是造成高浓度PM2.5污染涌现的主要动力因素.最后,讨论了气象条件对其高频分量多重分形强度的影响,结果发现,相对于其他季节,冬季PM2.5高频模态的多重分形强度更强.分析表明,尽管该区域通过大气污染行动计划已取得积极的污染控制效果,但在冬季,污染物演化的长期持续动力机制对PM2.5高频模态的演化发挥着更加主导的控制作用,不同时间尺度上PM2.5非线性长期持续动力机制导致冬季仍有高浓度PM2.5涌现的风险,甚至出现更为严重的污染.本研究结果对于区域PM2.5多时间尺度演化动力特征的研究以及大气污染预测预警机制的建立具有重要意义.
文献关键词:
PM2.5;集合经验模态分解;多重分形消除趋势波动分析;高频模态;多重分形;长期持续性
作者姓名:
杜娟;刘春琼;吴波;张娇;黄毅;史凯
作者机构:
吉首大学数学与统计学院,湖南 吉首416000;洪江高新技术产业开发区(洪江市)管理委员会,湖南 怀化418000;吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首416000
引用格式:
[1]杜娟;刘春琼;吴波;张娇;黄毅;史凯-.长株潭城市群PM2.5多尺度演化的EEMD和多重分形分析)[J].大气与环境光学学报,2022(03):304-316
A类:
大气污染预测
B类:
长株潭城市群,PM2,EEMD,多重分形分析,长株潭地区,多尺度特征,动力机制,集合经验模态分解,多重分形消除趋势波动分析,MFDFA,高频模态,趋势项,浓度波动,非线性特征,累加,高频分量,多重分形特征,替代法,构法,不同时间尺度,动力因素,气象条件,行动计划,污染控制,控制作用,制导,更为严重,多时间尺度,演化动力,动力特征,预测预警,预警机制,长期持续性
AB值:
0.253872
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