近地面濃度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、近年來，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，因操作不當(dāng)或設(shè)備故障導(dǎo)致的?；瘹怏w泄漏事故頻頻發(fā)生，給公共安全和生態(tài)環(huán)境造成極大危害。在近地面空間，風(fēng)是?；瘹怏w擴(kuò)散的主要?jiǎng)恿σ蛩兀欢捎谑軞鈮?、溫度和?fù)雜地形等因素的影響，風(fēng)速和風(fēng)向呈現(xiàn)出很強(qiáng)的不確定性和非平穩(wěn)性，導(dǎo)致危化氣體濃度的擴(kuò)散變得極為復(fù)雜，這給氣體泄漏源搜尋工作帶來了極大的困難。深入分析近地面風(fēng)場(chǎng)和濃度場(chǎng)之間的關(guān)聯(lián)，將有助于更好地掌握?；瘹怏w的傳播規(guī)律，對(duì)氣體泄漏源定位、泄漏事故防

2、治以及環(huán)境監(jiān)測(cè)有著極為重要的意義。為此，本文從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與分形角度全面解讀近地面風(fēng)場(chǎng)和濃度場(chǎng)之間的關(guān)聯(lián)，具體工作如下：
　　1、采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)超家族分析方法解讀近地面風(fēng)場(chǎng)和濃度場(chǎng)之間的關(guān)聯(lián)。分別對(duì)不同空間采集的濃度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)時(shí)間序列測(cè)算遞歸網(wǎng)絡(luò)模體頻數(shù)，并在此基礎(chǔ)上繪制子圖比剖面進(jìn)行濃度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)超家族分析。結(jié)果表明，濃度、風(fēng)速與風(fēng)向時(shí)間序列隸屬于不同網(wǎng)絡(luò)家族，與濃度-風(fēng)向關(guān)系相比，濃度-風(fēng)速之間的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)。
　　2、采用多元

3、排序遞歸復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)解讀近地面風(fēng)場(chǎng)和濃度場(chǎng)之間的關(guān)聯(lián)，最大優(yōu)勢(shì)是把多元信號(hào)作為一個(gè)整體挖掘其內(nèi)在規(guī)律。首先，采用排序模式相似性構(gòu)造交叉遞歸矩陣，克服了傳統(tǒng)遞歸復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)過程中生成遞歸矩陣的閾值選取難題。隨后，通過考察多元遞歸網(wǎng)絡(luò)的交叉聚集系數(shù)，發(fā)現(xiàn)耦合方向主要為風(fēng)場(chǎng)對(duì)濃度場(chǎng)耦合，風(fēng)速與濃度信號(hào)的耦合強(qiáng)度大于風(fēng)向與濃度信號(hào)的耦合強(qiáng)度；通過考察多元遞歸網(wǎng)絡(luò)的交叉?zhèn)鬟f性，表明隨著與氣味源距離的增大，風(fēng)速與濃度信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)交叉連接關(guān)系更加緊密，風(fēng)向