上海市空气质量变化的多重分形分析

以上海市2000年7月至2006年6月的污染指数时间序列为基础数据,引入多重分形分析方法对上海市的大气污染特征及其变化趋势进行了研究。研究表明,上海市的3种主要大气污染物(SO2、NO2和PM10)在整个时间尺度上均表现出标度不变性,具有完全不同的多重分形特征。多重分形分析方法不仅能确认序列中的标度不变性,而且能说明3种大气污染物序列中概率分布的标度变化,这对于描述大气污染物时间序列的动力学变化具有现实意义。另外,进一步应用3个多重分形谱参数(B、Δα和Δf),研究了3种大气污染物各年的多重分形谱的变化,并结合上海市采取的大气环境治理措施,对其变化的原因进行了分析。结果表明,多重分形谱参数可作为一个评价城市空气质量演变程度的综合定量指标。为分析城市空气质量的演变提供了一条新的途径,对于认识上海市城市空气质量的变化过程和科学制订环境保护决策具有重要意义。