地球系统科学(ESS)与网格(Grid)技术

地球系统科学的提出,极大地改变了人们的研究和思维方式,同时也成为促生网格技术的重要因素之一.本文通过研究认为,地球系统科学和网格技术都是复杂的巨系统,二者的结合将是21世纪的重要事件.网格技术将为20世纪遗留下来的世界性地球科学难题(如全球变化、地震预报和宇宙起源等)提供最有力的技术支持.     

地球科学教育及科学家的作用

地球科学是从自然科学中分化出来的一门基础学科.传统地球科学以学科分化研究为主,主要分为两大主干学科,即地理学与地质学.地理学研究的对象是地球表层空间系统,包括人类活动和地理环境两大部分,其核心是人地关系地域系统.     

第三届地球系统科学大会在沪成功召开

<正>2014年7月2~4日,由中国综合大洋钻探计划专家委员会、国家自然科学基金委员会地球科学部、国际中国地球科学促进会、同济大学海洋地质国家重点实验室共同主办的第三届地球系统科学大会在上海召开,来自大气、海洋、地质、生物、行星科学等学科的专家学者齐聚,共话地球系统科学研究热点问题,展望地球系统科学未来发展前景."地球系统科学大会"是地球科学领域以华语作为主要交流语言的大幅度跨学科交叉的学术会议,其前身为2010和2012年已召开的"深海研究与地球系统科学学术研讨会".与前两届会议相比,本届地球系统科学大会规模更     

发展国际合作, 促进我国地球系统科学研究

自20世纪后半叶,地球科学相关理论和技术的进步使科学界逐步认识到,地球层圈演化的行为具有整体性.地球系统科学正在成为21世纪基础科学研究的前沿.我国是发展中国家,国际合作对促进我国未来地球系统科学研究具有十分重要的意义.本文结合中国地球科学领域研究和发展的实际,试图对我国改革开放以来国际合作在地球科学领域发挥的作用、经验和教训进行分析,并在此基础上就国际合作在未来我国地球系统科学研究中的重要作用和着眼点提出一些看法.     

第二届深海研究与地球系统科学学术研讨会在沪召开

以推进大幅度学科交叉为主要宗旨的"第二届深海研究与地球系统科学学术研讨会",于2012年7月2~4日在上海成功召开.来自同济大学、中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院南海海洋研究所、国家海洋局第二海洋研究所、     

地球深部科学中的静态超高压实验研究

目前超深钻探的最大深度只有13km,幔源岩石所提供的上地幔物质成分资料一般涉及的深度也仅在200km以内,全球性地球物理测量虽然能提供地球深部从地幔直至地球核心的物理参数,但无法了解地表以下各层圈的物质组成,因而开展超高压下的模拟实验研究对于了解地球深部物质的成分、性质和状态非常重要.超高压实验技术分为两大类型:动态超高压实验技术和静态超高压实验技术.动态超高压实验技术是利用各种爆轰装置产生冲击压力,同时在瞬间产生高温.在地球内部,物质一般处于静高压状态,因而动态超高压实验一般仅用来进行核幔边界区和地核物质状态方程的测定,所获得的实验结果可为静高压实验研究提供基础资料,而其他关于地球深部的模拟实验研究主要是在静态超高压实验装置中进行的.     

2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家,以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金,获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治?帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金,获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。     

耗散结构与地球物质系统

耗散结构理论是一种关于非平衡系统的自组织理论,它是由比利时自由大学普里高津教授在长期研究非平衡态热力学和统计物理学的基础上,于一九六九年提出的。普里高津指出,一个系统要形成耗散结构至少需要四个必要条件。第一,系统必须是一个开放系统;第二,系统必须远离平衡态;第三,系统内部各个要素之间存在着非线性相互作用;第四,涨落导致有序。地球物质系统满足这四个必要条件,因此它是一个耗散结构系统。下面拟从这四个方面来阐述地球物质系统是一耗散结构系统的论题。     

把科学当做捍卫地球的武器

正今天的地球可谓危机四伏。联合国与世界卫生组织不久前出具的两份报告让每个人的心情分外沉重。联合国于2014年3月31日在日本横滨发布的一份最新气候科学报告,首次提出了气候变化对人类安全的影响,并强调将平均气温控制在比工业革命前上升2℃以下的重要性。无独有偶,根据世界卫生组织2014年4月30日发布的一份报告,"后抗生素"时代正在逼近。该组织指出,抗生素和其他抗菌药物的疗效下降正在成为一个全球性问题,应当     

超高压变质作用：地球科学的新热点

超高压质作用是变质压力达2.5Gpa 以上的超深变质作用。以出现柯石英、金刚石等超高压变质矿物为标志。我国大别苏鲁是世界上出露最好、延伸最长的超高压变质带。代表中晚三叠纪扬子陆块向中朝陆块深俯冲过程中巨量陆壳物质曾经进入地幔深度达150Km.超高压变质的形成和折返、隆升岩石记录的精细研究，可以获得变质的PT轨迹，进而重塑“先挤压、后拉张”的构造演化模型。超高压变质作用的研究为板块构造理论在大陆的应用，展开新前景，已经成为地球科学的新热点之一。     

盖娅理论:地球系统工作模型

在全球亿万公众的关注下,哥本哈根"联合国气候变化大会"于当地时间2009年12月19日下午闭幕.大会协议文本指出,从科学角度而言,全球气温上升的幅度应限制在不超过工业化前水平2℃.这次大会反映了人类应对气候变化意识的不断觉醒.     

从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台

随着新世纪的到来,海洋科学界正着手建设海底观测系统的网络,以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和地质等过程。这是继地面/洋面和空间之后,观测地球系统的第三个平台。从海底进行连续的实时观测,将使得人类可以长期“呆”在海里,从而改变人类与海洋的关系。同时,这第三平台还将提供窗口,窥测地球的内部过程。     

科技信息服务体系建设研究

文章提出科技信息服务体系建设要从多方面入手,不仅要有人力物力,而且要注重体制和人才队伍建设,要将科技信息服务体系建设提高到一个新高度,要将科技信息服务体系建设看成是一项长期艰巨的任务.     

专家系统在土石坝性态分析中的应用

介绍了专家系统中的知识表示、知识特点和知识的数据库存储,指出了专家系统开发研究的目的,论述了专家系统在土石坝性态分析中的应用及设计。     

面向气候变化的复杂地球系统建模与模拟探索(上)*

地球是开放系统的集合,在现实世界中,任何取自于地球的模拟对象皆包含着耗散与回递的因子,所以它们亦是非线性的。非线性方程式基本上无解,这就是建模与数字化面临的难题。因此本文给出系统的严谨数学定义与其参数,透过自动化模式、线性机械线路、形式语言与其等价的文法规则及混沌系统理论,直接以时空拓扑结构及回递函数、量子方程式与化学反应式之本质,取代偏微积分方程式,以非线性离散数学直接描述所有取自于地球的模拟对象,令数字化模式与模拟对象一致,以解决建模问题,更为科学打开通往数学物理化的门扉,进而从根本上消弭数学与物理间不一致的基础危机。     

人工神经网络在土石坝安全监测系统中的应用

介绍了土石坝安全监测系统研究的目的、内容以及人工神经网络BP模型的建立,论述了人工神经网络在土石坝监测资料分析中的应用,可以给大坝管理带来新的技术,有助于充分发挥工程效益,有效地改善工作人员的劳动条件和减轻劳动强度。