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背景PM10大气:基于复杂网络的多重分形表征探索

大气与海洋物理 2023-11-22 v1

摘要

文献中已有若干流行病学研究将呼吸系统和心血管疾病与矿物粉尘的急性暴露相关联。然而,脆弱人群亦对空气动力学直径不大于10μm(PM10)颗粒物的慢性暴露敏感。因此,在所有尺度上更好地理解PM10波动至关重要。本研究借助复杂网络框架,依据非洲粉尘季节性探究加勒比地区的背景PM10大气。为此,采用常规可见性图(VG)与新型倒置可见性图(UDVG)进行多重分形分析。首先,浓度-度(v-k)图表明,VG中高度值(枢纽行为)对应于最高PM10浓度,而UDVG中枢纽对应于最低浓度,即可能为背景大气。其次,度分布分析显示,与低粉尘季节相反,高粉尘季节中VG与UDVG的差异减小。在多重分形分析方面,VG中低季节的多重分形程度更高,而UDVG中高季节的多重分形程度更高。UDVG的度分布行为及其多重分形程度的相反趋势源于高季节(即5月至9月)背景PM10大气的增加。综上,UDVG是分析环境时间序列中噪声波动的有效工具,其中低浓度同样发挥重要作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.12053,
  title  = {Background PM10 atmosphere: In the seek of a multifractal characterization using complex networks},
  author = {T. Plocoste and R. Carmona-Cabezas and F. J. Jimenez-Hornero and E. Gutierrez de Rave},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.12053},
  year   = {2023}
}