金艳玲

（山西大学商务学院基础部,山西太原030031）

太原市春季PM10浓度波动的分形维数特征及MF－DFA分析

金艳玲

（山西大学商务学院基础部,山西太原030031）

以太原市2016年3月1日至5月31日日均PM10浓度为基础数据,利用分形几何中的计盒维数指标定量刻画浓度变化特征；同时,利用多重分形消除趋势波动分析方法对PM10浓度变化的多重分形特征进行检验,发现太原市春季PM10浓度变化的多重分形特征不明显.

分形；计盒维数；多重分形消除趋势波动分析方法；PM10浓度

灰霾问题是我国环境治理的首要问题.形成灰霾的主要原因之一,便是大气中悬浮的可吸入颗粒物（PM10）.目前,从质量浓度、数量浓度、物相组成、粒度等方面对颗粒物的研究比很多［1］.研究表明,城市空气污染演变过程具有典型的非线性特征,如标度不变性、自相似性及长期持续性等.这些特征使得分形理论在环境科学领域得到了广泛的应用.

分形理论是非线性科学研究中十分活跃的一个分支.它的研究对象是自然界和非线性系统中的不光滑和不规则的几何形体.近年来,利用分形理论讨论城市空气污染的文章较多.文献［2,3］分别讨论了上海与北京空气中可吸入颗粒物粒度分布的分形维数特征,文献［4］讨论了成都在一次雾霾期间PM10浓度波动的分形特征.本文以太原市春季PM10浓度数据为例,利用分形几何中的分形维数指标定量刻画PM10浓度数据的时间变化特征,并利用MF－DFA方法讨论该过程的多重分形特……