16299

16299

بررسي غلظت ذرات آلاينده با مدل‌هاي سري زماني اتورگرسيو ميانگين متحرك

كارشناسي ارشد

آمار رياضي

تير 1395

دكتر رحمان فرنوش

رياضي

چكيده غلظت ذرات ائروسل عمدتا توسط حجم ترافيك ايجاد مي‌شود و در طول دوران وارونگي دما در فصول سرد افزايش مي‌يابد و مي تواند به عنوان عاملي نگران كننده براي سلامت انسان در محيط‌هاي شهري مطرح شود. ذرات معلق عمدتا به عنوان PM10 ثبت مي‌شوند كه جرم كل اين ذرات زير 10 ميكرون در قطر است. اين احتمال وجود دارد كه در بين كلاس ذرات PM10 ذرات بسيار ريز با قطر كمتر از nm 100 عامل اصلي بيماري هاي قلبي و عروقي باشند. به خاطر جرم كم ذرات بسيار ريز شناسايي آن‌ها كمي دشوار است و محققان سعي دارند تا از تركيب PM10 با نيتروژن اكسيدNOX و ساير گازهاي كمياب استفاده كرده تا بر تحول ديناميكي ذرات نظارت كنند. مطابق با استاندارهاي آلودگي تعيين شده توسط قوانين اتحاديه اروپا درشهر كلاگنفورت اتريش در تاريخ11 ام ژانويه 2012 با هدف كاهش در غلظت الودگي از كلسيم منيزيم استات به عنوان يخزدا استفاده شد. با روش‌هاي آماري توسعه يافته در اين پايان‌نامه تحول ديناميكي ذرات براي يك دوره زماني شروع از 4 ام ژانويه و پايان در 25 ام ژانويه 2012 مورد ازمايش قرار گرفت و تغييري در ديناميك ذرات پيدا شد. يافته‌ها بر مبناي شيوه‌هاي نظارت برخط هستند كه پي در پي شكست‌هاي ساختاري در ميانگين و ساير پارامترهاي يك فرايند اتورگرسيو ميانگين متحرك را مشخص مي‌كنندكه در واحدي از مانده‌هاي مدل تعريف مي‌شوند. ويژگي‌هاي تئوري مطالعه شدند و يك مطالعه شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه شيوه پيشنهادي به خوبي در يك نمونه متناهي عمل مي‌كند. كلمات كليدي: آماره ي CUSUM ، داده‌هاي محيطي ، نظارت برخط، مواد ذره‌اي ، تشخيص شكست ساختاري .

1395/10/27

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract The concentration of aerosol particles, largely caused by traffic volume an​d often enhanced during temperature inversion episodes in the cold season, can be a concern for human health in the urban environment. This particulate matter is typically recorded as PM10, the total mass of particles below 10_m in diameter. It is suspected that, within the PM10 class, ultrafine particles (<100 nm) may be responsible for causing respiratory an​d cardiovascular diseases. Because of their low mass, ultrafine particles are hard to detect, an​d researchers try to utilize PM10 in combination with nitrogen oxides NOx an​d other trace gases to monitor their dynamic evolution. To meet pollution standards set by national government an​d European Union regulation, the city of Klagenfurt, Austria, began using calcium magnesium acetate as a deicer on 11 January 2012, hoping to reducing pollution concentrations.With the statistical methodology developed in this article, the dynamic evolution of PM10 an​d NOx is traced for the time period starting 4 January an​d ending 25 January 2012, an​d a change in dynamics is found. The findings are based on on-line monitoring procedures that sequentially detect structural breaks in the mean an​d the parameter values of an autoregressive moving average process. These are defined in terms of model residuals. Theoretical properties are studied, an​d a simulation study shows that the proposed procedures work well in finite samples. Keywords: CUSUM statistic; environmental data; on-line monitoring; particulate matter; structural break detection.