CO-,2-溫室效應(yīng)非線性動力學(xué)全局性態(tài)的胞映射方法研究.pdf

1、研究和描述化學(xué)污染物在大氣環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)制、物理遷移模式、演化過程及其污染行為是大氣環(huán)境評價及污染控制的重要工作。但由于傳統(tǒng)試驗(yàn)研究方法通常不具備可行性和可操作性，人們發(fā)展了模式研究的方法和理論。大氣環(huán)境模型也就因此成為了研究化學(xué)污染物在大氣介質(zhì)中分布、聚集、演化和轉(zhuǎn)化行為的重要手段。通過模式計(jì)算與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對化學(xué)污染在大氣中的演化行為的定量描述或預(yù)測，亦可模擬驗(yàn)證極端情況下的污染過程或假定的化學(xué)反應(yīng)歷程，由此獲得某些在

2、自然界或?qū)嶒?yàn)室均無法或難以實(shí)現(xiàn)的仿真結(jié)果。大氣介質(zhì)中化學(xué)污染物的物理、化學(xué)行為具有外源強(qiáng)迫和耗散性等非線性動力學(xué)特征。在表象上則反映出特殊的復(fù)雜行為和長期不可預(yù)測性。采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析方法很難對大氣環(huán)境化學(xué)污染系統(tǒng)進(jìn)行全面、可靠和動態(tài)的解析，更無法揭示復(fù)雜大氣環(huán)境系統(tǒng)的內(nèi)在本質(zhì)。胞映射理論是解決這種復(fù)雜問題最有效的一種數(shù)值模型求解方法，而本文首先改進(jìn)了胞映射理論和算法，并在此基礎(chǔ)上將改進(jìn)的胞映射算法應(yīng)用于大氣環(huán)境化學(xué)污染模式的研究領(lǐng)域。

3、 本文分別通過在傳統(tǒng)簡單胞映射中引入變胞映射的思想，和將點(diǎn)映射和胞映射相結(jié)合的方法，明顯提高了簡單胞映射的全局分析能力和可靠程度，例如有效地從吸引子中排除了傳統(tǒng)算法帶來的偽胞，使其能夠勝任大氣環(huán)境非線性復(fù)雜系統(tǒng)的分析和研究。然后，針對描述溫室污染氣體濃度，即二氧化碳濃度對大氣系統(tǒng)，尤其是因此而對海溫、氣溫以及云量產(chǎn)生影響的非線性模式進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明：改進(jìn)簡單胞映射方法可以較為成功地對二氧化碳濃度隨時間變化的趨勢進(jìn)行了