大氣酸沉降的自組織臨界性

運用概率分布函數、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年期間酸沉降數據, 發現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所區分的兩個區間內, 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性 (LRC).降水中硝酸根離子和硫酸根離子沉降量與WHD表現為類似行為.此外, 將正常降水的酸度值或環境容量作為大氣酸沉降的臨界狀態, 并以此類比為沙堆模型的臨界穩態角度.因此, 酸沉降的演化符合具有自組織臨界性的復雜系統的三個基本特征.據此, 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境學院,寧波,315211;湖南大學環境科學與工程學院,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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