国家自然科学基金(41105118)
- 作品数：9 被引量：43H指数：5
- 相关作者：史凯吴生虎刘春琼李思川黄毅更多>>
- 相关机构：吉首大学西南财经大学学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省教育厅科研基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程经济管理天文地球更多>>
- 香港地区O_3与NO_2的长期互相关作用被引量：2
- 2014年
- 利用香港地区2012年7月6日-7月31日和2012年12月1日-12月31日东涌和观塘2个大气环境监测点中近地面O3与NO2浓度观测资料,采用去趋势互相关分析法对二者的相关性及其时间尺度特征进行分析。结果表明,香港地区近地面O3与NO2浓度波动的相关性在一定时间尺度内具有长期持续性特征。这表明,这2种污染物浓度波动的相关性随时间衰减过程不遵循经典的马尔可夫随机过程(即相关性随时间呈现指数衰减),而是以幂律形式随时间缓慢衰减。此外,该研究对冬季和夏季O3与NO2相关性在一定时间尺度内长期持续特征进行了分析。结果表明,冬、夏两季的差异显著。该研究对这些差异及其产生的原因进行讨论,发现其差异性可能与当地夏季温度、光照强度、太阳总辐射以及气象因子等有关。相关研究方法和研究结果有助于建立或改进近地面O3浓度预测模型。
- 李思川史凯刘春琼吴生虎黄毅谢志辉
- 关键词：臭氧二氧化氮
- 大气PM10跨界输送的自组织动力机制--以舟山市为例被引量：8
- 2014年
- 我国城市间大气污染物的相互输送作用非常显著.舟山市大气污染物主要来源于长三角地区,本地源影响较小.因此,本文将以舟山市为例,应用频度统计分析方法,研究舟山市大气PM10污染演化宏观动态的统计分布规律.结果发现,舟山市大气PM10小时平均浓度的波动并非随机,而是在0.065~0.324 mg·m-3范围内具有标度不变特征,统计上服从典型的分形幂律分布.同时,为了阐明该分形幂律分布的产生动力机制,基于自组织临界理论,建立了大气PM10跨界输送模型.该模型以污染输送机制、二次颗粒物生成机制、城市内污染迁移扩散机制、大气自净机制这4个主导动力机制为核心,组建了非线性关联迭代算法.新的自组织动力模型的模拟结果定量地解释了舟山市大气PM10污染浓度的分形幂律统计分布规律的产生根源.同时,本研究结合区域风场等气象因素,深入讨论了大气PM10跨界输送的自组织行为机制.
- 史凯刘春琼吴生虎
- 关键词：PM10幂律分布自组织临界
- 芦山地震余震发生及演化的自组织临界机制
- 2014年
- 为探讨芦山7.0级地震余震演化动力机制,应用统计地震学方法,分析了2013年4月20日—6月20日芦山地震余震序列的宏观统计分布规律;基于自组织临界理论,提出了一种新的余震模型,以期阐明相关统计地震学规律的产生动力机制,并深入讨论了该模型的自组织临界性.该余震模型的具体算法是在经典Olami-FederChristensen地震模型基础上,引入了应力衰减因子和应力扩散各向异性因子.研究结果表明:芦山7.0级地震余震序列的震级分布遵循Gutenberg-Richter统计规律,幂指数值约为0.766;其余震序列的时间分布遵循Omori统计规律,幂指数值约为2.52.新建模型的数值模拟能同时对芦山地震余震序列呈现出的Gutenberg-Richter和Omori统计规律给出满意的预测结果,模拟结果与实际情况高度吻合,表明龙门山断裂带处于一种自组织临界状态,芦山地震余震过程实质上是一种自组织临界现象.
- 刘春琼史凯李思川
- 关键词：自组织临界性地震模型
- 成都市一次重雾霾期间PM_(10)自组织演化的分形特征及DFA分析被引量：14
- 2014年
- 运用计盒维数法和消除趋势波动分析方法,研究了成都市2013年1月8—20日一次重度雾霾期间,草堂寺、金牛坝、三道堰和十里店4个监测站点连续PM10小时平均质量浓度序列的时间演化规律。雾霾期间4个监测站点的PM10质量浓度序列在某一临界质量浓度以下均表现出标度不变分形结构和长期持续性非线性特征,且这两种物理特征具有很好的动力学同步性;但一旦超过临界质量浓度,PM10演化的长期持续性特征就会消失,PM10演化的标度不变分形结构也随之消失。进一步根据自组织临界(SOC)理论,探讨了导致此次成都重度雾霾期间PM10污染演化呈现分形结构和长期持续性特征的内在动力学机制,并将雾霾天气大气污染系统的动态特征与自组织临界性的判断标准进行了对比分析。结果表明,大气PM10污染演化具有自组织临界性复杂系统的基本特征,此次成都重度雾霾期间PM10在临界质量浓度以下的波动演化主要受系统自组织内禀动力机制主导控制。在该机制的影响下,即使在雾霾期间,污染源排放相对平稳,城市大气系统也相对稳定,但PM10污染演化仍会出现非线性波动,从而导致极高PM10质量浓度的涌现。这一特征可能是由SOC特有的内禀敏感性和不可预测性决定的,也正是由于SOC系统的稳定性使得此次成都重度雾霾污染持续时间很长。
- 吴生虎史凯刘春琼李思川黄毅尹慧
- 关键词：环境学雾霾分形自组织临界
- 中国香港地区O3与NO2耦合作用的时间尺度特征被引量：2
- 2014年
- 于2012年7月6日-7月3113和2012年12月1日-12月31日，借助中国香港地区东涌和观塘2个大气环境监测点的近地面O3与NO2浓度观测数据，采用去趋势互相关分析法对二者的相关性及其时间尺度特征进行分析。研究对冬季和夏季O3与NO2相关性在一定时间尺度内长期持续特征进行了分析。分析结果表明，香港地区近地面O3与NO2浓度波动的相关性在一定时间尺度内具有长期持续性特征．以幂律形式随时间缓慢衰减；其相关性在冬季和夏季的差异显著，可能与当地夏季温度、光照强度、太阳总辐射以及气象因子等有关。
- 李思川史凯刘春琼吴生虎黄毅尹慧
- 关键词：臭氧二氧化氮
- 成都市典型重度灰霾期间NO_2演化长期持续性特征的空间稳定性
- 2014年
- 应用消除趋势波动分析方法,研究了成都市一次典型重度灰霾期间,城区6个监测站点大气NO2小时平均浓度序列的时空演化尺度特征.研究表明,尽管在灰霾期间成都市各站点NO2浓度波动在空间上差异很大,但NO2演化动态在5 d的宏观时间尺度上表现出很强的长期持续特征,且各站点的差异性不大,在空间上具有稳定性.该特征表明,成都市灰霾期间某一时刻所排放的NO2将持续地对未来5 d的NO2浓度带来影响,成都市灰霾期间NO2的波动演化在动力学上主要是由NO2的长期持续性特征主导控制.研究结果有助于进一步加强对灰霾期间大气NO2污染演化复杂规律的认识.
- 黄正文吴生虎史凯
- 关键词：灰霾
- 成都市典型灰霾消散前后PM_(2.5)演化的长期持续性特征被引量：7
- 2014年
- 运用消除趋势波动分析方法,对比分析了成都市2013年2月1-14日一次重度灰霾消散前后(其中,2013年2月1-7日为重度灰霾时段,2月8-14日为灰霾消散时段)8个监测站点(十里店、人民公园、梁家巷、金泉两河、三瓦窑、草堂寺、灵岩寺、沙河铺)大气PM2.5时空演化的长期持续性特征。研究显示,灰霾时段和灰霾消散时段PM2.5浓度演化均呈现出很强的长期持续性非线性特征。统计分析表明,在时空尺度上,灰霾时段和灰霾消散时段PM2.5浓度具有显著性差异,但定量表征PM2.5演化动力学特征的DFA指数却变化不大。进一步结合成都市气象资料分析认为,长期持续性是控制此次成都重度灰霾消散前后大气PM2.5浓度时空演化的内在动力学机制之一,也正是在该机制的主导控制下使得此次灰霾持续时间较长。该研究有助于进一步加深对灰霾期间PM2.5演化动力学过程的认识。
- 吴生虎史凯刘春琼李思川黄毅尹慧
- 关键词：灰霾PM2.5
- 震后景区旅游人数波动的多重分形结构研究——以九寨沟风景名胜区为例被引量：9
- 2013年
- 该研究运用多重分形消除趋势移动平均分析法(MF-DMA)分析了汶川大地震前后4年的九寨沟国内外游客时序波动趋势,发现九寨沟旅游市场具有长期记忆性和多重分形特征。进一步采用滑移窗口理论方法,分析了地震前后九寨沟国内外游客人数波动多重分形结构的时序演化过程。研究发现,虽然震后九寨沟旅游市场遭受沉重打击,但仅过了1年,以2009年5月12日为界,九寨沟旅游系统内在分形机制就逐步恢复到震前状态。通过对该现象的深入分析,研究受地震等自然灾害影响的旅游景区灾后市场恢复过程中出现的临界质点效应,认为具有分形特征的灾后景区旅游市场恢复是一个由量变到质变的相变过程。在这一演化过程中,旅游系统是否进入临界态,以及是否有引发相变的关键事件是起决定作用的两个关键要素。
- 李文勇史凯邓贵平
- 关键词：汶川地震旅游人数
- 成都市一次重度灰霾期间大气PM_(2.5)的自组织临界特性被引量：15
- 2014年
- 2013年1—2月期间,四川省成都市出现大范围、长时间、高浓度的严重霾污染.本文运用频度统计分析和消除趋势波动分析方法,研究了成都市2013年1月25日—2月7日一次典型重度灰霾期间8个监测站点(草堂寺、人民公园、梁家巷、金泉两河、十里店、沙河铺、三瓦窑、灵岩寺)大气PM2.5小时平均浓度序列的时空演化规律.结果表明,各站点大气PM2.5的浓度波动并非随机,而在统计上服从典型的负幂律分布,同时均表现出很强的长期持续性特征.这些特征刻画了灰霾期间大气PM2.5浓度波动的宏观特征.将PM2.5浓度演化与沙堆崩塌进行类比,发现大气PM2.5演化具有自组织临界性复杂系统的基本特征.进一步根据自组织临界(SOC)理论,建立了大气PM2.5数值沙堆模型,模型算法考虑了此次灰霾期间成都市的气象因素和PM2.5的迁移扩散机制.通过对该模型的数值模拟,能够定量阐明此次重度灰霾期间成都市各监测站点大气PM2.5浓度时空波动宏观统计规律的产生根源.同时,深入讨论了该模型的自组织临界特征.模拟结果和实际结果的高度一致表明该模型真正阐明了导致PM2.5浓度时空波动的重要动力机制.SOC内禀机制是控制此次成都市灰霾期间大气PM2.5浓度演化的主要机制之一.本研究可为灰霾期间PM2.5的演化动力学提供新的研究方法.
- 史凯
- 关键词：灰霾PM2.5幂律分布自组织临界
