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相似文献
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1.
1.分数维学在当代自然科学中的地位传统几何学研究的是简单的和规则的图形,经典物理学和化学研究的是一个封闭的、可逆的平衡过程,而大自然界是一个开放的、不可逆的非平衡系统,自然界中的许多物理和化学过程都是非平衡的过程,自然界中许多物质、形状、现象都是非平衡作用的产物。因此,利用传统科学的观点去研究自然界,面临着严重困难。从七十年代开始,非线性科学的研究方兴未艾,耗散结构论、混沌论、分数维论、协同论、突变论等非线性科学理论相继问世,使自然科学进入了一个探索大自然系统奥秘的新阶段。耗  相似文献   

2.
<正> 为了阐明盐类矿床形成的机理,盐矿地球化学工作者常根据溶解度相图,分析卤水等温(通常为25℃)蒸发的析盐规律。为能接近自然界的实际情况,在物理化学实验研究方面,不仅研究了卤水-矿物间的稳定平衡关系,而且研究了介稳平衡。关于卤水蒸发析盐过程的分析,也分为平衡条件下的蒸发作用和分离结晶蒸发作用两类情况。尽管如此,仍未能反映自然界卤水-矿物平衡的复杂过程。温度是影响盐类溶解度的主要因素。盐类沉积是在年温度周期性变化的条件下,卤水-矿物不断平衡的产物。显然,年温差对卤水蒸发析盐过程、卤水的演化、盐类矿物组合以及  相似文献   

3.
非线性科学在地学领域的应用   总被引:5,自引:0,他引:5  
地球是一个开放的复杂的非线性大系统,它依赖于与宇宙星体不断的物质和能量交换及内部的耗散过程来维持自身的运动状态和各种层次的时空结构。   相似文献   

4.
分形技术用于查证化探异常   总被引:7,自引:1,他引:7  
地球科学中的许多事物都十分复杂,是非线性和不规则的,运用非线性科学理论、方法(包括分形、混沌和非线性模型等)有可能更好地解决。分形理论作为非线性科学的一个分支,是研究自然界空间结构复杂性的一门学科,可从复杂的看似无序的图案中,提取出确定性、规律性的参量。应用分形技术中的求和算法来确定地球化学元素的异常下限,处理结果较传统方法效果更好。  相似文献   

5.
应用合金天然破裂特征进行孕震机理研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
自然界的宏观和微观领域都有天然破裂现象存在,这些现象之间存在着大量的普适性筮有的特征。应用微观领域合金的天然破裂过程和宏观领域强震孕育发育过程之间的相似性,从破裂发生的环境、破裂过程的非线性特征以及临界表现等方面对孕震机理进行研究,从而为强震孕育机理研究提供了新的实验方法和证据。  相似文献   

6.
褶皱的分形模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
褶皱的定量描述是构造地质学的一个基本问题。利用褶皱分形模拟和分类的方法可以定量描述不同类型的复杂褶皱样式。分形理论能发现自然界中常见的、不稳定的、非线性和不规则的复杂现象中的内在规律。它研究自然界中没有特征长度的形状或集合的自相似性,其形状或集合的复杂程度可以用幂函数的指数D表示,这里的D就是分数维,即分形的维数。根据自然界褶皱具有分形样式的性质,利用分形插值方法模拟褶皱的形态和样式来定量描述不同的褶皱。分形插值实际上是一个建立分形插值函数的过程。根据已知的3个或4个点即插值点坐标值(x_n、y_n)就可以取不同d值利用分形插值程序建立  相似文献   

7.
陆地表面温度(LST)是区域和全球尺度上陆地表面物理过程的一个关键参数,它综合了地表和大气相互作用以及能量交换的结果。研究地表温度对全球能量平衡的研究有着重要的意义。地表温度反演以地表热辐射传输方程为基础,直接求解辐射传输方程是不可能的,也就是说它是不适定的。因此要采用一系列的数值计算方法来求解。主要介绍了几种方程解算的非线性数值方法,并阐述了其大致过程及优缺点。  相似文献   

8.
水科学的内涵及其发展动力   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈家琦 《水科学进展》1992,3(4):241-245
水科学是以自然界的水为对象,研究其静态的分布和动态的变化过程,包括其物理学的、化学的和生物学的变化过程及其从宏观到微观的运动形式和变化规律等.因此,它是以地球上水圈为对象的科学,也包括水圈与气圈、水圈与岩石圈、水圈与生物圈的相互关系和相互作用,以及水在环境中与其他要素间的相互作用与影响、水与人类社会的关系等等.水科学在其自身发展中仍应遵循认识与实践的统一,自然科学属性和应用科学属性的相互配合、协调发展,以求把人与水和自然的关系处理得合理、有效.  相似文献   

9.
地球的放气作用是全球环境变化的主导因素   总被引:2,自引:1,他引:2  
地球的放气作用是全球环境变化的主导因素朱永峰(北京大学地质学系,北京,100871)在自然界,平衡是相对的,不平衡是绝对的。地球在其形成至现在的40多亿年历程中,每一阶段的状态都是一种非平衡过程作用的结果。地球这个复杂的系统通过自组织作用形成一种准稳...  相似文献   

10.
非平衡-非线性吸附情况下填埋场污染物运移分析   总被引:10,自引:0,他引:10  
栾茂田  张金利  杨庆 《岩土力学》2004,25(12):1855-1861
采用Langmuir等温吸附线方程描述非线性吸附性能, 基于改进的混合元方法,通过数值计算与分析,探讨了非平衡吸附条件下污染物运移过程及其机理。计算结果表明: 当考虑非平衡、非线性吸附性能时, 污染物穿透曲线即浓度的时程变化曲线尖锐而狭窄、峰值点前移, “拖长尾”现象不明显, 由此说明,土颗粒对污染物的非平衡、非线性吸附使得污染物的穿透能力增强, 滞留能力下降。进一步的变动参数比较分析表明:Langmuir等温线方程中的参数B、压实粘土衬里的渗透性及地下水渗流速度对污染物运移过程具有显著的影响。  相似文献   

11.
非平衡非线性现象已引起全世界自然科学界的广泛关注,并被中国科学院列为90年代交叉综合性的重大科学前沿课题;而地质学中非线性现象的研究程度在世界范围内均处于十分薄弱的状态。具体表现为两个方面:(1)对地质体中发育的不同尺度的有序现象和不规则现象(均属非线性现象),如矿物的不规则生长、矿物内部的不规则混层和矿床分带等形成的动力学机理很少有人从非线性动力学角度研究。实际上,它是成岩成矿动力学体系在远离平衡的非线性区,经各种自反馈机制的耦合形成的典型非线性现象。对此类现象的研究不仅可进一步阐明地质过程中元素的活化、迁移、沉积物和相转变机理,而且还可对不规则现象如分形和混沌作合理的解释。(2)以往研究者在实验和理论研究中多数讨论的是平衡态或近平衡体系的动力学行为,即使遇到非线性问题也是尽可能地把它作线性化处理,可这种线性化处理后往往会损失很多有关体系成因和演化的信息,尤其是在远离平衡的非线性区,有时甚至得出与地质事实相悖的结论。可见,非线性现象的研究具有重要的理论意义和科学价  相似文献   

12.
全球变化和可持续发展科学   总被引:45,自引:0,他引:45  
文章回顾了全球变化研究的发展史 ,介绍了IGBP ,IHDP ,WCRP ,DIVERSITAS 4个国际全球变化研究组织的研究方向与核心内容以及它们共同提出的碳循环、食物、水资源三大课题。全球环境变化的实质是人与自然界关系的变化。人类活动改变地球系统动力的强度已经超过自然界变动的限度 ,“人类世”的概念与可持续发展科学应运而生。西方学者认为发达地区与发展中地区之间存在着阻碍可持续发展的鸿沟。笔者从可持续发展科学的角度讨论了发达地区与发展中地区的关系 ,并以我国东部与西部为例 ,指出若能通过政府的可持续发展政策 ,推动各职能系统的工作 ,实现信息、技术、经济的不断交互流动 ,就可以找到消除鸿沟的途径。  相似文献   

13.
2 0世纪 70年代新三论的崛起 ,即耗散结构、突变理论和协同论以及分形几何学、混沌等理论的问世 ,对传统的科学思维带来了强大的冲击。将耗散结构论应用于岩土体变形研究 ;工程岩土体的变形问题是巨型的复杂系统 ,变形岩土体是一种非平衡态有序结构 ,岩土体的变形是不可逆的过程 ,岩土体系统内部各个子系统之间的作用是非线性的 ,自然界的触发因素 (涨落 )对岩土体的变形影响是显著的。由此建立了岩土体变形耗散结构动力学模型  相似文献   

14.
於崇文 《地学前缘》2000,7(2):555-586
笔者对复杂性科学中的自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四大理论和研究领域就其发展现状和最近动态作用的巨大耗散动力学的时-空演化这个统一事物的本质的面面观。笔者进一步将四者的相互关系归纳成一个重要垢例题:自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时-空演化服从“自组织临界过程动力学”并且系统“在混沌边缘分形生长。”地 自然界中的一种既十分重要,又异常复杂的开放、远离平衡、相互作用的  相似文献   

15.
基于变形加固理论的岩土边坡稳定和加固分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
刘耀儒  黄跃群  杨强  宋胜武  冯学敏 《岩土力学》2011,32(11):3349-3354
传统的刚体极限平衡法和强度折减法在分析边坡稳定和加固时存在一定的局限性。基于变形加固理论,建立了基于弹塑性有限元分析的边坡稳定和加固分析方法。以余能范数作为边坡整体稳定评价的指标,通过强度参数降低过程中的余能范数的变化来确定边坡的整体稳定安全系数。加固的关键部位和加固力的大小通过边坡中不平衡力的分布来确定。滑动面则由方向相反的、成对的不平衡力的分界面来确定。针对3个经典边坡算例,分析了强度参数逐渐降低过程中的余能范数的变化和不平衡力的分布,确定了边坡的稳定安全系数以及相应的加固关键部位和加固力的大小。结果表明,变形加固理论基于岩土的三维非线性有限元分析,以此来进行边坡的稳定和加固分析是非常有效的,强度参数降低过程中不平衡力的发展演化过程反映的是边坡的破坏过程  相似文献   

16.
不同土壤有机质组分对憎水有机物的吸附机理研究   总被引:15,自引:2,他引:15  
陈迪云  黄伟林 《地球化学》2003,32(4):368-374
采用完全混合一步平衡反应实验方法,选择菲、萘、三氯苯和二甲苯作为憎水有机物(HOCs)的探针,研究了它们在土壤及其中的胡敏酸、胡敏素等有机质组分中的等温平衡吸附行为,探讨了非线性吸附的机制。结果表明,HOCs在水与土壤体系中表现为非线性吸附,其非线性的吸附行为主要受到土壤有机质(SOMs)的控制。SOMs具有高度不均匀的性质,HOCs表现出非线性吸附行为是其在不同的SOMs相扩散转移以及在相对聚结的胡敏素和“黑炭”的表面吸附的结果。  相似文献   

17.
胡云锋  戴塔根 《湖南地质》1999,18(4):275-278
本文介绍了耗散结构理论、分形理论和混沌理论等非线性科学在地球科学中的研究进展,分析了非线性科学在地球科学中的地位和作用,探讨了将非线性科学引入地球科学的途径和方法。  相似文献   

18.
判别分析模型是多变量线性统计模型,但自然界更多现象是非线性的。通过将非线性科学中分形几何学与传统的判别分析模型相结合导出分形-判别非线性数学模型,并应用于某铜金矿床勘探线剖面的致矿地质异常分析中,与传统的判别分析方法相比,明显地提高了判对率。  相似文献   

19.
作为“金属稳定同位素家族”中的重要成员之一,锌同位素自20世纪就受到了国际地学界的关注。进入21世纪后,随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测试技术的发展,锌同位素在地球及行星科学中的应用得到了极大拓展。本文比较全面地总结了锌同位素的标准物质和分析测试方法、自然界主要储库的锌同位素组成、锌同位素在不同地质过程中的行为及分馏机理,以及锌同位素在地球科学研究的新进展,包括:(1)示踪再循环沉积碳酸盐和再循环洋壳以及约束玄武岩成分变化机制;(2)示踪成矿物质来源、微生物成矿以及指示矿产勘查;(3)揭示月球的起源与演化过程;(4)指示初级生产力和有机质埋藏变化等生物地球化学过程以及揭示生物灭绝机制。未来,随着锌同位素微区原位分析技术的发展,锌同位素必将在地球科学(尤其是矿床学)和生物医学等领域中得到更加深入与广泛的应用。  相似文献   

20.
罗照华 《地学前缘》2018,25(6):277-282
近年来,地球系统科学逐渐成为地球科学的新趋势,但固体地球科学尚难于融入其中。其根本原因在于地球系统科学属于系统科学或复杂科学的组成部分,而固体地球科学其本质上属于理想科学的范畴,以研究线性地球过程为主,或者以理想科学的手法研究非线性地球过程。流体地球科学不仅研究地球的流体系统,也研究流体系统与固体系统的强和弱相互作用,是固体地球科学融入地球系统科学的唯一途径。  相似文献   

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