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地球模拟技术发展中,我国与发达国家的差距体现在哪些方面?
我国在数值模拟方面与发达国家相比仍有较大差距 ,但近年来有所进步 。联想深腾6800在超级计算机排名中崭露头角,同时在软件开发上,开发了并行有限元程序自动生成系统。尽管如此 ,我国的现代计算技术在地球科学中的实际应用与世界先进水平相比,仍存在一定的不足。
A. 公平性原则:这一原则涵盖了同代人之间 、代际之间,以及人与其他生物种群之间的公平 。它要求各国和地区在节能减排目标和承担责任方面存在明显差异 ,以体现可持续发展的公平性。这种差异性考虑了不同国家的发展阶段和能力,确保了全球范围内的公平性。
我国煤炭利用工艺比较落后,在脱硫、除尘、气化 、液化等方面亟待加强 。全国水能蕴藏量76亿千瓦 ,可能开发率达56%,年发电量可达2万亿千瓦时,但目前水电在能源结构中的比例仅为8%。有关太阳能、风能、潮汐能以及核聚变的最新研究成果和开发技术不断趋于成熟,但在我国推广应用尚需时日。 海洋资源亟待合理开发与保护 。
我方认为 ,人类将毁于科技,还基于现代科技对人类发展的全方位扭曲,这集中表现在社会关系 、精神领域和伦理道德三个层面。首先 ,科技的发展趋势是有毁灭人类社会生活的潜在威力。其次,科技的毁灭性威力,还表现在它对人类生活的不断冲击与毁灭 ,这集中表现在人类的两个科技新宠,互联网和基因技术。
现有的两种战略并非理想状态,而是在南北经济差异下的权宜之计 。创新战略要求国际社会 ,特别是发达国家和发展中国家,以地球和人类的长远利益为出发点,共同走向一条新型的可持续发展道路。随着全球化的深入 ,环境问题已经超越了国界,国际社会正站在一个新的十字路口。
大力发展科学技术,科学技术在实现可持续发展战略中的作用是无可替代的生态、经济、社会的可持续发展,最终离不开科学技术 。
地球深部———从地壳到地核
1、地球的深度为6371公里。地球由内到外的结构:地核-外核(地核)-地幔-地壳。由外向内:地壳-地幔-外核(地核)-内核 。最深的是地核 ,地核的平均厚度约3400公里,最深可达到6371公里,即地球的半径。
2 、过去的数十年中 ,地球科学发展迅速,现在可以制作科学模型来再现固态地球的过去和预测其未来。这包括预测地质系统未来的性状和未来的地质模式,深部地球结构和地质作用听起来与人们的日常生活相距遥远 ,但却与人类的基本需求密切相关,例如,水资源和其他资源的供给、自然灾害的防治、地球环境恶化的控制等 。
3 、从地壳到地核 ,压力越来越大,温度越来越高。地壳是地球表面的最外层,它由岩石构成 ,包括陆地和海洋地壳。地壳下面是地球的内部结构,通常分为地幔、外核和内核 。在这些层次中,温度和压力随着深度的增加而发生变化。在地壳中,压力相对较低 ,温度也相对较低。在地壳下面,是地幔,它由硅酸盐岩石构成。
4、地球平均半径为6371千米 ,其中地壳占15千米,地幔占2885千米,地核占3471千米 ,其中地幔的体积最大 。
5 、内部圈层中厚度最大的是地核。由内到外:地核-地幔-地壳。由外向内:地壳-地幔-地核 地壳是地球的表面层,也是人类生存和从事各种生产活动的场所 。
地球系统科学的地球系统科学计算
1、地球系统科学计算:地球科学发展的一个趋势是:从对局部的个别学科的研究发展为对整个地球系统及其各部分相互关系影响的研究,从定性的研究发展为对地球动力学过程的定量化研究。先进的新技术使地球科学家获得了空前丰富的观测资料 ,而对这些资料的处理、分析和深入理解,离不开现代计算科学和技术。
2 、地球科学发展的一个趋势是:从对局部的个别学科的研究发展为对整个地球系统及其各部分相互关系影响的研究,从定性的研究发展为对地球动力学过程的定量化研究 。先进的新技术使地球科学家获得了空前丰富的观测资料 ,而对这些资料的处理、分析和深入理解,离不开现代计算科学和技术。
3、地球科学研究的超级计算问题包括:地震数据处理和解释 、遥感信息处理和解释,大规模地理信息系统,地质空间数据处理和可视化 ,地球、大气和海洋等各种自然现象动态模拟,如地震,洪水 ,沙尘暴等,工程地质结构模拟,材料分子动力学模拟等等。另外 ,在地球科学的研究中,有许多超级计算涉及多学科,跨学科问题 。
4、地球系统科学依赖高速计算机处理复杂的非线性现象 ,数据挖掘技术在此中发挥关键作用,通过对海量数据的分析,揭示规律和知识。科学计算和建模模拟助力深入探究地球数据 ,而网格计算和信息化科研环境的提出,成为地球系统科学研究的必然选择。信息表达的艺术:地球系统科学的信息表达主要通过可视化和虚拟现实技术 。
5、地球系统科学,这一多学科的交叉领域,自20世纪80年代起逐渐兴起 ,起源于生物圈-地圈相互作用的深刻洞察和盖亚假说的启发。国际地圈-生物圈计划的实施,如同催化剂,加速了学科间的融合 ,核心概念如人类世 、临界阈值和行星边界,引领我们深入探索全球变化的奥秘。
标签: 计算地球科学:地球过程的模拟