Хаос-геометричний підхід до аналізу, моделювання і прогнозування динаміки забруднюючих речовин в атмосфері промислових регіонів
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2019.57.191961Анотація
Узагальнений хаос-геометричний підхід застосований до аналізу, моделювання та прогнозування часової динаміки концентрацій забруднюючих речовин (NO2) в атмосфері промислових міст. Підхід включає в себе такі методи нелінійного аналізу та теорії хаосу, як мультифрактальний формалізм, метод кореляційного інтеграла, аналіз на основі показників Ляпунова, ентропії Колмогорова, спектральні і прогнозні моделі, в т.ч., вперше з нейронномурежевим блоком. Для аналізу виміряних часових періодів концентрацій діоксиду азоту фазовий простір системи було реконструйовано методом затримок. З метою виконання удосконаленого аналізу використовуються метод взаємної інформації, алгоритм кореляційного інтеграла, алгоритм помилкових найближчих сусідів, аналіз на основі показників Ляпунова і метод сурогатних даних. Метод кореляційної розмірності дозволив виявити дивний аттрактор з відносно невисокою фрактальною розмірністю. Розраховані динамічні і топологічні інваріанти, в тому числі, розмірності: вкладення, кореляційна, Каплана-Йорка, показники Ляпунова, ентропія Колмогорова та ін. Аналіз отриманих даних підтвердив наявність елементів детермінованого хаосу в флуктуаційної часовій динаміці концентрацій атмосферних забруднювачів. Розроблено нову ефективну модель прогнозування тимчасової еволюційної динаміки концентрації забруднювачів повітря в атмосфері промислового міста. Наведено чисельні дані для коефіцієнта кореляції між фактичним і прогностичним рядами.
Ключові слова: флуктуаційна динаміка атмосферних забруднювачів, хаос-геометричний підхід##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Фізика аеродисперсних систем
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
