大氣酸沉降的自組織臨界性

運用概率分布函數(shù)、矩分析、功率譜分析和無趨勢波動分析 (DFA) 方法, 分析了美國1978～2001年期間酸沉降數(shù)據(jù), 發(fā)現(xiàn)大氣酸沉降事件類似于沙堆模型中的崩塌事件, 具有自組織臨界性 (SOC).降水中氫離子沉降量 (WHD) 的頻率分布符合雙冪律分布, 即在由臨界WHD所區(qū)分的兩個區(qū)間內(nèi), WHD的頻率分布分別呈冪律分布; 雙冪律分布及臨界WHD刻畫了酸沉降事件的宏觀特征.WHD時間序列具有1/fβ噪聲特征, 在時域上具有長程相關(guān)性 (LRC).降水中硝酸根離子和硫酸根離子沉降量與WHD表現(xiàn)為類似行為.此外, 將正常降水的酸度值或環(huán)境容量作為大氣酸沉降的臨界狀態(tài), 并以此類比為沙堆模型的臨界穩(wěn)態(tài)角度.因此, 酸沉降的演化符合具有自組織臨界性的復雜系統(tǒng)的三個基本特征.據(jù)此, 作者認為酸沉降在頻域上的冪律分布及在時域上的長程相關(guān)性是污染脅迫下大氣自組織臨界行為的標志, 自組織臨界行為是控制酸沉降演化趨勢的內(nèi)在機制之一.

作 者： 朱建林 曾光明 趙星 黃國和 蔣益民 ZHU Jian-Lin ZENG Guang-Ming ZHAO Xing HUANG Guo-He JIANG Yi-Min   作者單位： 朱建林,ZHU Jian-Lin(寧波大學建筑工程與環(huán)境學院,寧波,315211;湖南大學環(huán)境科學與工程學院,長沙,410082)

曾光明,趙星,黃國和,蔣益民,ZENG Guang-Ming,ZHAO Xing,HUANG Guo-He,JIANG Yi-Min(湖南大學環(huán)境科學與工程學院,長沙,410082) 

刊 名： 大氣科學  ISTIC PKU 英文刊名： CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES  年，卷(期)： 2007 31(4)  分類號： P401  關(guān)鍵詞： 酸沉降   無趨勢波動分析   功率譜分析   分形   冪律   自組織臨界性  

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