آنالیز طیفی کمترین مربعات

توسعه شهرنشینی و آلودگی هوای شهری از مهم ترین موضوعاتی است که امروزه در ارتباط با اقلیم مطرح است. گسترش شهرنشینی و توسعه شهرها، افزایش جمعیت، توسعه فعالیت های صنعتی و مصرف بی رویه سوخت های فسیلی به شدت آلودگی هوا را افزایش داده و میزان آن را بیش از ظرفیت محیط کرده است. در کشور ما، انتشار آلاینده های هوا در برخی از کلان شهرها به میزان خطرناکی رسیده است، مشهد در برخی روزهای سال از آلوده ترین شهرهای کشور به شمار می رود. دی اکسید نیتروژن یکی از شاخص های آلودگی هوا است. در این مطالعه از داده های دی اکسید نیتروژن سنجنده OMI و پارامترهای هواشناسی مانند باد، دمای سطحی و دید افقی برای بازه زمانی 2004 تا می 2016 جهت بررسی آلودگی هوای ناشی از دی اکسید نیتروژن شهر مشهد استفاده شده است. نتایج نشان می دهند بیشترین (کمترین) مقدار دی اکسید نیتروژن در فصل های سرد (گرم) سال اتفاق می افتد. به طوری که بیشترین مقدار دی اکسید نیتروژن در ماه ژانویه برابر 10 15 ×5.56 مولکول بر سانتی متر مربع و کمترین مقدار آن در ماه سپتامبر برابر 10 15 ×4.18 مولکول بر سانتی متر مربع می باشد. انحراف معیار دی اکسید نیتروژن نیز نشان می دهد که بیشترین تغییرات در فصل های سرد سال رخ می دهد. همچنین نتایج نشان دادند باد غالب در شهر مشهد از سمت جنوب می باشد و اغلب بادهای این شهر سرعت کم دارند. ضریب همبستگی دی اکسید نیتروژن با باد و دمای سطحی به ترتیب برابر 0.36- و 0.57- است که اهمیت بیشتر دما در تغییرات دی اکسید نیتروژن شهر مشهد را نشان می دهد. همچنین ضریب همبستگی دی اکسید نیتروژن با دید افقی برابر 0.15- است که نشان می دهد با افزایش آلودگی هوای ناشی از دی اکسید نیتروژن دید افقی کاهش می یابد. با استفاده از آنالیز طیفی کمترین مربعات دوره های تناوب شش و دوازده ماهه مشاهده شد که از نظر آماری نیز معنی دار شناخته شدند. پس از حذف مولفه های معنی دار از سری زمانی میانگین ماهانه دی اکسید نیتروژن ، روند محاسبه شد. مقدار روند دی اکسید نیتروژن در هر سال برای شهر مشهد 10 13 ×2.41 مولکول بر سانتی متر مربع بدست آمد.

یکی از مهم ترین مشکلات شهرهای بزرگ آلودگی هوا است که می تواند برای سلامت انسان ها و محیط زیست زیان آور باشد. اصفهان نیز یکی از شهر های آلوده ایران است. موقعیت جغرافیایی آن، سرعت کم باد ، فعالیت های صنعتی، حمل و نقل، کشاورزی و دیگر فعالیت های انسانی شرایط بحرانی آلودگی هوا را برای این شهر ایجاد کرده است. دی اکسید نیتروژن، یکی از آلاینده های مهم آلودگی هوا است که با استفاده از ایستگاه های زمینی و اندازه گیری های ماهواره ای پایش می شود. در این مقاله از داده های روزانه دی اکسید نیتروژن سنجنده اُمی، باد و دمای سطحی ایستگاه هواشناسی اصفهان بین بازه زمانی اکتبر 2004 تا می 2016 استفاده شده است. مقدار میانگین دی اکسید نیتروژن در بازه اندازه گیری شده 10 15 43/6 مولکول بر سانتی متر مربع می باشد. بیشترین مقدار دی اکسید نیتروژن 10 15 78/14 مولکول بر سانتی متر مربع در دسامبر و کمترین مقدار آن 10 15 93/6 مولکول بر سانتی متر مربع در جولای مشاهده شد. انحراف معیار فصل زمستان، 10 15 97/5 مولکول بر سانتی متر مربع، بیشتر از فصل تابستان، 10 15 66/1 مولکول بر سانتی متر مربع است. ضریب همبستگی دی اکسید نیتروژن با باد و دما به ترتیب برابر41/0- و 54/0- آمد که نشان دهنده اهمیت بیشتر دما در تغییرات دی اکسید نیتروژن می باشد. پس از تشکیل سری زمانی میانگین ماهانه دی اکسید نیتروژن با استفاده از آنالیز طیفی کمترین مربعات دوره های تناوب معنی دار شناخته شدند. این دوره های تناوب معنی دار از سری زمانی حذف شده و با برازش خطی بر روی سری زمانی باقیمانده، روند محاسبه شده است. روند دی اکسید نیتروژن برای اصفهان برابر 10 14 62/1 مولکول بر سانتی متر مربع در هر سال بدست آمد که در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار است.

یکی از مهم ترین مشکلات شهرهای بزرگ آلودگی هوا است که می تواند برای سلامت انسان ها و محیط زیست زیان آور باشد. اصفهان نیز یکی از شهر های آلوده ایران است. موقعیت جغرافیایی آن، سرعت کم باد ، فعالیت های صنعتی، حمل و نقل، کشاورزی و دیگر فعالیت های انسانی شرایط بحرانی آلودگی هوا را برای این شهر ایجاد کرده است. دی اکسید نیتروژن، یکی از آلاینده های مهم آلودگی هوا است که با استفاده از ایستگاه های زمینی و اندازه گیری های ماهواره ای پایش می شود. در این مقاله از داده های روزانه دی اکسید نیتروژن سنجنده اُمی، باد و دمای سطحی ایستگاه هواشناسی اصفهان بین بازه زمانی اکتبر 2004 تا می 2016 استفاده شده است. مقدار میانگین دی اکسید نیتروژن در بازه اندازه گیری شده 1015 43/6 مولکول بر سانتی متر مربع می باشد. بیشترین مقدار دی اکسید نیتروژن 1015 78/14 مولکول بر سانتی متر مربع در دسامبر و کمترین مقدار آن 1015 93/6 مولکول بر سانتی متر مربع در جولای مشاهده شد. انحراف معیار فصل زمستان، 1015 97/5 مولکول بر سانتی متر مربع، بیشتر از فصل تابستان، 1015 66/1 مولکول بر سانتی متر مربع است. ضریب همبستگی دی اکسید نیتروژن با باد و دما به ترتیب برابر41/0- و 54/0- آمد که نشان دهنده اهمیت بیشتر دما در تغییرات دی اکسید نیتروژن می باشد. پس از تشکیل سری زمانی میانگین ماهانه دی اکسید نیتروژن با استفاده از آنالیز طیفی کمترین مربعات دوره های تناوب معنی دار شناخته شدند. این دوره های تناوب معنی دار از سری زمانی حذف شده و با برازش خطی بر روی سری زمانی باقیمانده، روند محاسبه شده است. روند دی اکسید نیتروژن برای اصفهان برابر 1014 62/1 مولکول بر سانتی متر مربع در هر سال بدست آمد که در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار است.