Multifractal analysis results exhibit the clear difference of
multifractality between the daily APIs, the pollution indices of SO2,
NO2 and PM10 in Figure 3. We can clearly recognize that they are
different in the shape of f(α)~ α curves different from the Marche
It is obvious that the shape of f(α) curves for APIs indices is like
hooks and PM10 is like a little bell to the right, however, SO2 and
NO2 are like hooks to the left. These different shapes reflect inner
dynamical characteristics of four pollution indices. Meanwhile, it
also shows that multifractal analysis as an effective and new tool
which completely reveals the differences from fractal structure of
complicated dynamic behavior among various pollutants.
Moreover, we calculated the multifractal parameters (Δα, Δf,
B) of four pollution indices. Δα values of APIs, PM10, NO2 and SO2
indices are 0.368, 0.393, 0.461 and 0.312, respectively; Δf are–
0.322,–0.264, 0.112 and 0.261, respectively; the B values are–
0.520,–0.397, 0.638, and 1.149, respectively. Compared with PM10
and NO2, the minimum Δα of SO2 shows that its multifractal
spectra f(α) are relatively dense and the degree of multifractality is
relatively weak, so as to further explain that the singularity of SO2
pollution index fluctuation is smaller, and there is insignificant
variation for highest and lowest point of the index. However, the
maximum Δα of NO2 then shows its strongest multifractal
characteristics. There exist great differences between multifractal
spectrum f(α) ~ α of PM10 and SO2 (NO2) indices, which are mainly
embodies in negative Δf and B values. This shows that spectra f(α)
~ α of PM10 indices (APIs) is to the right and the singular values for
range of α left are larger, which also shows the event o larger
pollution indices occupies the leading position with some local
pollution index felling.
The PSA results show that the daily APIs and SO2, NO2 and
PM10 indices exhibit the high persistence or long term memory in
about one year. As a result of the time evolution of air pollutant in
city and its air pollution control measures, every year time series
has a different dynamic characteristics, thus, they exhibit different
complicated characteristics. The difference may be quantitatively
demonstrated using multifractal spectrum. The research of
multifractal characteristics changes of every year time series (from
July 1998 to June 2012) can contribute to discussing time evolution
dynamic behavior of each air pollutant and developing advanced
techniques for air pollution forecasting. Therefore, in the present
study, the changes of multifractal characteristics for three
atmospheric pollutants were analyzed in the span of one year. So
1998 July to 2012 June is divided into 14 years, and their
multifractals were calculated, respectively. The results are shown in
Figure 4.
Figure 4a shows the multifractal parameters for SO2 indices in
each year. We can obviously see that Δα variation is stable at 0.23–
0.40, which shows that the singularity of fluctuation distribution for
SO2 indices in each year is similar and its difference between the
highest and lowest points is relatively stable. However, Δf values
change greatly, and this is because complex fractal structural
change to be resulted in by was different intrinsic dynamic
mechanism in each year. But the right endpoint lower or shorter
than the left end point for almost all multifractal spectrum (Δf>0),
which illustrates the probability for the index felling the lowest is
always shorter than that of the highest. As to B, their values in each
year are all positive which indicates the shape of f(α) curve inclines
to left and relatively low fractal indices are dominant.
Figure 4. Multifractal parameter for the daily APIs, the pollution indices of
SO2, NO2 and PM10 in each year. Lines with “●”, “★” and “▲” denote,
respectively, Δα, Δf and B.
Figure 4b shows the multifractal parameters for NO2 indices in
each year. For Δα, its values of the first six years (from 1998 July to
2004 June) and recent four years (from 2009 July to 2012 June) are
steadily rising from 0.382 (0.354) to 0.591 (0.572), indicating that
the singularity of fluctuation distribution and the difference of the
highest and lowest points are increasing year by year. These
fluctuating Δf values mainly results from rise or fall of f(αmin),
suggesting that the probability of event for largest index is also
fluctuating, but that of the smallest index is more stable. For B in
each year, they fluctuated between positive and negative values,
and overall it is negative in the first four years and B value of the
second year is much smaller than that of the first year, showing
that NO2 indices present a rising trend during this period, but rising
slightly significantly after 2002 June. And yet the index show a
downward trend after 2003 June, so repeatedly, the trend become
slight until 2006 June. This shows that although sometimes larger
index events is still dominant, but the index smaller event has
shown its dominant role, namely, due to various reasons resulting
in NO2 sometimes up, sometimes down, was extremely unstable,
but its last showing a small decline trend. These demonstrate that,
although sometimes the larger pollution events still dominate, the
smaller event has gradually shown its dominant role. In other
words, due to various reasons NO2 sometimes gets up and
sometimes down, it gets extremely unstable, but it last shows a
small drop.
Figure 4c shows the multifractal parameters for PM10 indices
in each year. It is obvious that Δα values are generally on a
downward trend indicating that the singularity of fluctuation
distribution and the difference of the highest and lowest points are
decreasing year by year, and the distribution of PM10 indices
presents more and more uniformity. For Δf, its changes are most
pronounced after July 2004, mainly resulting from f(αmin) increasing
การวิเคราะห์ multifractal แสดงความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างทุกวัน
multifractality APIs มลพิษดัชนีของ SO2 NO2 , และ
PM10 ในรูปที่ 3 เราก็จะรู้จักพวกเขาเป็น
แตกต่างกันในรูปร่างของ f ( α ) ~ αเส้นโค้งที่แตกต่างกันจากอิตาลี
เห็นได้ชัดว่ารูปร่างของ f ( α ) เส้นโค้งสำหรับดัชนี APIs เหมือน
ตะขอและ PM10 เป็นเหมือนระฆังเล็ก ๆน้อย ๆไปทางขวา อย่างไรก็ตามSO2 NO2 และ
ชอบ hook ซ้าย รูปร่างที่แตกต่างกันเหล่านี้สะท้อนให้เห็นถึงลักษณะของมลพิษทางด้านใน
4 ดัชนี นอกจากนี้ ยังพบว่า multifractal
การวิเคราะห์เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพใหม่ที่สมบูรณ์แสดงให้เห็นความแตกต่างจาก
โครงสร้างเศษส่วนซับซ้อนพฤติกรรมของสารมลพิษต่างๆ
นอกจากนี้ เราคำนวณค่าพารามิเตอร์ multifractal ( ΔαΔ F ,
,b ) 4 มลพิษดัชนี Δαค่า PM10 ของ API , SO2 NO2
และดัชนี 0.368 0.393 , และ , 0.461 0.312 ตามลำดับ ; F )
Δเป็น 0.264 0.322 , – , และ 0.112 0.261 ตามลำดับ ; B ค่า (
0.638 0.397 0.520 , – , และ 1.149 ตามลำดับ และเมื่อเทียบกับ PM10
NO2 , Δαขั้นต่ำของ SO2 แสดงว่าของ multifractal
ให้ f ( α ) จะค่อนข้างหนาแน่นและระดับของ multifractality คือ
ที่ค่อนข้างอ่อนแอ เพื่ออธิบายเพิ่มเติมว่า ภาวะเงินเฟ้อของ SO2
ดัชนีมลพิษความผันผวนมีขนาดเล็ก และมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย
สำหรับสูงสุดและจุดต่ำสุดของดัชนี อย่างไรก็ตาม Δα
สูงสุดของ NO2 แล้วแสดงนฤดม multifractal
ลักษณะมีความแตกต่างกันมากระหว่าง multifractal
สเปกตรัม F ( α ) ~ αของ PM10 และ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ( NO2 ) ดัชนีซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นในทางลบΔ
4 F และ B ค่า นี้แสดงให้เห็นว่าแสง F ( α )
~ αของ PM10 ดัชนี ( APIs ) คือสิทธิและค่าเอกพจน์สำหรับ
ช่วงαซ้ายมีขนาดใหญ่ ซึ่งยังแสดงให้เห็นเหตุการณ์หรือขนาดใหญ่
มลพิษดัชนีอยู่ที่ผู้นําที่มีบางท้องถิ่น
ดัชนีมลพิษ คืน
PSA พบว่าทุกวัน APIs และ SO2 NO2 , และดัชนีแสดงการติดตา
PM10 สูงหรือความจำระยะยาวใน
ประมาณหนึ่งปี ผลของเวลาวิวัฒนาการของสารมลพิษทางอากาศใน
เมืองและการควบคุมมลพิษทางอากาศ มาตรการ ทุกปีเวลาชุด
มีลักษณะแบบไดนามิกที่แตกต่างกัน ดังนั้น พวกเขามีลักษณะแตกต่างกัน
ซับซ้อน .ความแตกต่างอาจจะพิจารณาใช้ multifractal
แสดงสเปกตรัม การวิจัยการเปลี่ยนแปลงลักษณะของ
multifractal ของทุกปีเวลาชุด ( จาก
กรกฎาคม 2541 ถึงมิถุนายน 2012 ) สามารถมีส่วนร่วมในการอภิปรายเวลาวิวัฒนาการพฤติกรรมพลวัตของแต่ละสารมลพิษทางอากาศ และพัฒนาเทคนิคขั้นสูง
และการพยากรณ์อากาศ ดังนั้นในการศึกษา
,การเปลี่ยนแปลงของลักษณะ multifractal 3
บรรยากาศมลพิษมาวิเคราะห์ในช่วงหนึ่งปี ดังนั้น
2541 กรกฎาคม 2012 มิถุนายน แบ่งเป็น 14 ปี และ multifractals ของพวกเขา
ได้ตามลำดับ ผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงในรูปที่ 4
รูปที่ 4 . แสดงพารามิเตอร์ multifractal สำหรับ SO2
ดัชนีในแต่ละปี เราสามารถเห็นอย่างชัดเจนว่า การเปลี่ยนแปลงเป็นΔαคงที่เท่ากับ 0.23 0.40 (
,ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการกระจายของเอกพจน์ของ
SO2 ดัชนีในแต่ละปีจะคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่าง
สูงสุดและคะแนนต่ำสุด จะค่อนข้างคงที่ อย่างไรก็ตาม Δ F ค่า
เปลี่ยนไปอย่างมาก และเนื่องจากโครงสร้างที่ซับซ้อนเศษส่วน
เปลี่ยนเป็นให้ โดยมีกลไกที่แตกต่างกันภายในแบบไดนามิก
ในแต่ละปี แต่ขวาล่างหรือสั้น
รัวกว่าจุดซ้ายสุด เกือบทั้งหมด multifractal สเปกตรัม ( Δ F > 0 )
ซึ่งแสดงให้เห็นความน่าจะเป็นสำหรับดัชนีการค่า
มักจะสั้นกว่าที่สูงสุด เป็น B , ค่าของพวกเขาในแต่ละปีเป็นบวก
ซึ่งบ่งชี้ว่า รูปร่างของ f ( α ) โค้งเอียง
ซ้ายและค่อนข้างต่ำเศษส่วนดัชนีจะเด่น .
รูปที่ 4 พารามิเตอร์ multifractal สำหรับทุกวัน ตลาดมลพิษ SO2 NO2 และ ดัชนี
, PM10 ในแต่ละปี เส้นกับ " ● " , " ★ " และ " ▲ " แทน
ΔαΔ , ตามลำดับ , F และ B .
รูป 4B แสดงพารามิเตอร์ multifractal สำหรับ NO2
ดัชนีในแต่ละปี สำหรับΔαของค่าของ 6 ปีแรก ( จาก 1998 กรกฎาคม 2004 มิถุนายน
) และสี่ปีล่าสุด ( ปี 2552 กรกฎาคม 2012 มิถุนายน )
อย่างต่อเนื่องเพิ่มขึ้นจาก 0.382 ( 0.354 ) 0.591 ( 0.572 )แสดงให้เห็นว่าการกระจายของเอก
และความแตกต่างของคะแนนสูงสุดและต่ำสุดปีนี้เพิ่มขึ้นจากปี เหล่านี้ปรับ F ค่า
Δส่วนใหญ่ผลลัพธ์จากการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของ f ( αมิน ) ,
แนะนำว่า ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ใหญ่ที่สุดของดัชนียัง
ความผันผวน แต่ ของดัชนีที่เป็นมีเสถียรภาพมากขึ้น
B ในแต่ละปีพวกเขาเปรียบระหว่างคุณค่าทางบวก และทางลบ และโดยรวมเป็นลบ
ใน 4 ปีแรก และ B ค่า
ในปีที่สองมีขนาดเล็กกว่าที่ของปีแรก แสดง
ดัชนีที่ NO2 ปัจจุบันแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นในช่วงเวลานี้ แต่เพิ่มขึ้น
เล็กน้อยอย่างมากหลังจากที่ 2002 มิถุนายน และยังเป็นดัชนีแสดง
มีแนวโน้มลดลงหลังจากปี 2003 เดือนมิถุนายน ดังนั้นแนวโน้มกลายเป็น
ๆเล็กน้อยจนกระทั่ง 2006 มิถุนายน นี้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าบางครั้งขนาดใหญ่
ดัชนีเหตุการณ์ยังเด่น แต่ดัชนีขนาดเล็กแสดงบทเด่นของเหตุการณ์ได้
3
เนื่องจากเหตุผลต่างๆที่เกิดใน NO2 บางครั้งขึ้น บางครั้งลง ค่อนข้างเสถียร แต่ล่าสุดแสดงแนวโน้ม
ลดลงเล็ก เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า
ถึงแม้ว่าบางครั้งขนาดใหญ่มลพิษเหตุการณ์ยังคงครอง
งานเล็กก็ค่อยๆแสดงบทบาทเด่นของ ในคำอื่น ๆ
, เนื่องจากเหตุผลต่างๆ NO2 บางครั้งตื่น
บางครั้งลง มันก็จะไม่เสถียรมาก แต่สุดท้ายแสดง
รูปหยดเล็ก ๆแสดงพารามิเตอร์ multifractal 4C สำหรับ PM10 ดัชนี
ในแต่ละปี มันเป็นที่ชัดเจนว่าΔαค่าโดยทั่วไปบน
มีแนวโน้มลดลง แสดงว่าความเป็นเอกเทศของความผันผวน
การแพร่กระจายและความแตกต่างของคะแนนสูงสุดและต่ำสุด
ลดลงทุกปี และการกระจายของ PM10 ดัชนี
ของขวัญมากขึ้นและเป็นเอกภาพ สำหรับΔ F , การเปลี่ยนแปลงของที่สุด
ออกเสียงหลังจากกรกฎาคม 2004 , ส่วนใหญ่เป็นผลจาก f ( αมิน ) เพิ่มขึ้น
การแปล กรุณารอสักครู่..
