بزرگ ترین نمای لیاپانوف

اکوسیستم شهری تهران توانایی جذب و تصفیه  میزان مشخصی از حجم آلاینده ها را دارد که همین توانایی نیز روز به روز در حال کم شدن می باشد. در روند رشد اقتصادی هر شهر باید قابلیت های اکوسیستمی آن شهر نیز لحاظ شود تا مشکلات زیست محیطی کمتری حاصل شود. در این مقاله تلاش ما ارائه و بسط روشی برای اندازه گیری تاب آوری اکوسیستم شهر تهران در برابر آلاینده های وارد شده به آن می باشد. برای محاسبه تاب آوری از بزرگترین نمای لیاپانوف استفاده شده است ، به طوری که بزرگترین نمای لیاپانوف مثبت به معنی وجود آشوب و به تبع آن کاهش میزان تاب آوری سیستم می باشد. اطلااعات مورد استفاده در این پژوهش امربوط به شاخص کیفیت هوا (AQI) برای بازه زمانی 1394-1390 می باشد که به صورت میانگین روزانه و شامل 1826 داده می باشد نتایج حاصله نشانگر وجود آشوب در سری زمانی شاخص کیفیت هوا (AQI) می باشد. از نظر تاب آوری نیز اکوسیستم شهر تهران در برابر آلاینده های وارد شده از تاب آوری بالایی برخوردار نیست و توان کافی برای مقابله با شوک های وارده را ندارد. از این رو توجه به تاب آوری در تصمیم گیری های اقتصادی و مدیریت شهری، بسیار مهم است.

نظریه آشوب ابزاری مناسب برای تحلیل داده های دبی جریان رودخانه ها درنظر گرفته می شود. به دلیل ماهیت دینامیک و غیرخطی جریان رودخانه ها، یکی از چالش های مهمْ تشخیص رفتار جریان در مقیاس های زمانی مختلف است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی آشوب پذیری دبی جریان رودخانه کارون در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه، و فصلی، از آمار 45ساله (1346- 1390) ایستگاه هیدرومتری ملّاثانی استفاده شده است. برای تعیین آشوبناکی جریان، سه روش 1. بازسازی فضای فاز؛ 2. بُعد همبستگی؛ 3. بزرگ ترین نمای لیاپانوف به کار رفته است. به منظور برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیک ترین همسایه کاذب استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در مقیاس ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح (704/2)، دبی جریان رودخانه آشوبناک و پیش بینی شدنی است. مقادیر بزرگ ترین نمای لیاپانوف برای مقیاس های روزانه، ماهانه، و فصلی به ترتیب 0017/0، 0093/0، و 0334/0 به دست آمده است. مثبت بودن این مقادیر نیز نشان دهنده آشوب و حساسیت نسبت به شرایط اولیه سیستم است. در مقیاس های روزانه و فصلی، روند تغییرات بُعد همبستگی در برابر بُعد محاط نشان داد که رفتار جریان تصادفی است و بنابراین جریان رودخانه پیش بینی نشدنی است.

اکوسیستم شهری تهران توانایی جذب و تصفیه میزان مشخصی از حجم آلاینده ها دارد که همین توانایی نیز روزبه روز درحال کم شدن است. در روند رشد اقتصادی هر شهر یا کشور باید قابلیت های اکوسیستمی آن منطقه نیز لحاظ شود تا مشکلات زیست محیطی کم تری حاصل شود. هدف از نگارش این مقاله ارائه و بسط روشی برای اندازه گیری تاب آوری اکوسیستم شهر تهران دربرابر آلاینده های واردشده به هوای آن است. برای محاسبه تاب آوری از بزرگ ترین نمای لیاپانوف استفاده شده است، به طوری که بزرگ ترین نمای لیاپانوف مثبت، به معنی وجود رفتار آشوبی در سری زمانی موردمطالعه و به تبع آن کاهش میزان تاب آوری سیستم است. اطلاعات مورداستفاده در این پژوهش مربوط به شاخص کیفیت هوا (AQI) برای بازه زمانی 1390 تا 1394 است که به صورت میانگین روزانه و شامل 1826 داده است. نتایج نشان دهنده وجود آشوب در سری زمانی شاخص کیفیت هوا (AQI) است. ازنظر تاب آوری نیز اکوسیستم شهر تهران دربرابر آلاینده های واردشده تاب آوری بالایی ندارد و توان کافی را برای مقابله با شوک های واردشده ندارد. ازاین رو، توجه به تاب آوری در تصمیم گیری های اقتصادی و مدیریت شهری بسیار مهم است.