基于MF-DCCA 的呼吸道疾病与大气污染物相关性分析

针对呼吸道系统疾病与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列的相关性特征, 应用多重分形消除趋势波动分析法 (MF-DCCA), 对张家界市永定区呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列进行了研究。结果发现该地区 呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2:5、 SO2 浓度的相关性具有长期持续特征和多重分形特征。随后对它们相关性 多重分形特征的动力来源进行了分析, 通过随机重排和相位随机处理, 结果表明在不同时间尺度上的长期持续性影响 是其主要动力来源。进一步研究发现该地区呼吸道系统疾病与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列的相关性在四个季节均具 有长期持续性的多重分形特征, 且夏季多重分形特征相对强于其他季节。     

长株潭城市群PM2.5 多尺度演化的EEMD 和多重分形分析

为解析长株潭地区 PM2:5 演化的多尺度特征, 阐释其演化的主要动力机制, 提出了一种集合经验模态分解 (EEMD) 和多重分形消除趋势波动分析 (MFDFA) 的新模型, 研究了该区域 2015 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日 PM2:5 浓度的动力演化。利用 EEMD 方法获得了各城市 PM2:5 的高频模态以及趋势项, 趋势项结果表明 PM2:5 浓度呈 下降趋势, 而 PM2:5 的高频模态反映了 PM2:5 浓度波动的非线性特征。进一步采用 MFDFA 方法对其高频累加模态进 行分析, 研究表明 PM2:5 高频分量存在较强的多重分形特征。此外, 还利用相位随机替代法和随机重构法研究了其多 重分形的主要来源, 结果表明 PM2:5 浓度波动在不同时间尺度内的长期持续作用是造成高浓度 PM2:5 污染涌现的主要 动力因素。最后, 讨论了气象条件对其高频分量多重分形强度的影响, 结果发现, 相对于其他季节, 冬季 PM2:5 高频模 态的多重分形强度更强。分析表明, 尽管该区域通过大气污染行动计划已取得积极的污染控制效果, 但在冬季, 污染 物演化的长期持续动力机制对 PM2:5 高频模态的演化发挥着更加主导的控制作用, 不同时间尺度上 PM2:5 非线性长期 持续动力机制导致冬季仍有高浓度 PM2:5 涌现的风险, 甚至出现更为严重的污染。本研究结果对于区域 PM2:5 多时间 尺度演化动力特征的研究以及大气污染预测预警机制的建立具有重要意义。     

分形理论在活性炭脱硫中的应用

分析了应用分形理论来指导活性炭法脱硫的可能性。简介了分形理论，同时对目前分形理论在活性炭领域的研究进展进行了综述。指出了在研究活性炭的精细结构、吸附等温式、活性炭表面活性位分布与反应概率分布之间的关系、脱硫机理这四个主要方向上，分形理论可能为研究人员提供一种新的研究工具和研究思路。     

短周期高强度旅游活动对城市空气质量的影响

为定量研究短周期高强度旅游活动对城市空气质量的影响, 提出一种综合集合经验模态分解和去趋势互相 关分析的模型 (EEMD-DCCA), 研究了2015 年张家界市武陵源景区旅游人数的变化对大气NO2浓度的影响。首先, 通 过EEMD方法, 获得武陵源景区旅游人数与城市空气中NO2浓度的高频分量; 进一步, 通过DCCA方法研究旅游人数 高频分量和NO2浓度之间的相关性。结果表明, 两组旅游人数高频分量与NO2浓度之间均呈正相关性, 且具有长期持 续性特征, 这意味着短周期节假日旅游人数的剧增会持续影响未来一定时间尺度内大气NO2浓度的变化趋势。在武 陵源景区的研究表明所提的分析模型可以为定量评估旅游活动对自然景区空气质量的影响提供新的研究途径。