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1/f 則に対する考察1
1999年9月6日、玉川一郎
11月11日、追加


/work1/tama/tibet/prog/f1law

Agu 1976 によると、指数関数減衰をする関数のランダムな 重ね合わせが、パワースペクトルの 1/f 則を満たす。

M. Agu: A nonstationary time-series having 1/f-type power spectrum. J. Phys. Soc. Japan 40, 1510-1511.

試してみた。

1024の時系列に、100個の

\begin{displaymath}f(x) = A \exp( -B (x-C) ) \hfill x > C \end{displaymath}

を重ねたとき、時系列は
\resizebox{10cm}{!}{\includegraphics{d100-ts.eps}}
パワースペクトルは、平滑化なしで
\resizebox{10cm}{!}{\includegraphics{d100-pow.eps}}
である。50個にへらしても同様に
\resizebox{10cm}{!}{\includegraphics{d050-ts.eps}}
\resizebox{10cm}{!}{\includegraphics{d050-pow.eps}}
であった。

ほかに、Tchen 1953 'On the spectrum of energy in turbulent shear flow', Natl. Bur. of Stand., 50, 51-62, というもので、強風時に風速のパワースペクトルで 見られるという話や、 G.G. Katul , C. R. chu, M. B. Parlenge, J. D. albertson and T. A. Ortenbeurger 1995, 'Low-wavenumber spectral characteristics of velocity and temperature in the atmospheric syrface layer', Journal of Geophysical Research, 100, D7, 14243-14255 が ある。(未読)



 

Ichiro Tamagawa 平成11年11月11日