Investigation of power-law correlations within daily total ozone time series and search for a stable node through phase portrait

In the study reported in this paper we have dealt with the intrinsic complexity of the daily total ozone time series over Mumbai, India (19°23′N, 72 15°00′E) by means of detrended fluctuation analysis and phase portrait analysis. From the detrended fluctuation analysis of first order it is revealed that the said time series is characterized by persistent power-law correlation which is stronger in shorter time scale than in the longer time scale. The phase portrait analysis is based on a non-linear autonomous system generated from regression equations; infinitely many stable nodes are found along the straight line x = 273.556 and from the behaviors of the contours, it has been revealed that the daily total ozone concentration is unlikely to go beyond 315 DU (approximately) and it is almost stable.

RésuméL’étude présentée dans cet article a concerné la complexité intrinsèque des séries temporelles quotidiennes d’ozone total au-dessus de Mumbai, Inde (19°23′N, 72 15°00′E), au moyen d’une analyse de fluctuations redressées et de portrait en phase. À partir de l’analyse de fluctuations redressées, il apparaît que la série dite temporelle est caractérisée par une corrélation en loi de puissance persistante, qui est plus forte à l’échelle de temps courts qu’à celle de temps plus longs. L’analyse de portrait de phase est basée sur un système autonome non linéaire, généré par des équations de régression; de très nombreux nœuds stables sont répertoriés le long de la ligne droite et, d’après les comportements des contours, il s’avère que la concentration journalière en ozone est peu encline à baisser au-dessous de 315 DU (approximativement) et est presque stable.