A visit to computational Earth system dynamics
地球系统包含内部系统和表层系统, 前者在较大的时空尺度内控制着地球的一级演化模式, 后者在相对较小的时空尺度内控制着地表环境和生物宜居性. 地球系统动力学的关键点在于内部和表层系统的联动机制, 但是由于二者的演化存在巨大的时空尺度差异性, 导致内-外系统的耦合建模和综合研究一直短缺. 地球内部和表层系统的耦合可以通过一些关键纽带来实现, 本文重点针对如下三个纽带及其作用进行分析: (1)以地球内部动力学过程控制的海陆分布格局为纽带的一级内-外联动机制; (2)以地形地貌演化和地表过程为纽带的物理联动机制, 和(3)以挥发分循环为纽带的物质交换联动机制. 本文系统阐明了上述三个关键纽带在地球内部和表层系统联动中的重要作用及机制, 指出了解决跨圈层联动的关键点在于突破内-外系统的时空尺度差异性, 并进一步提出了针对不同的联动纽带采用弱耦合或强耦合的方式进行跨圈层地球系统建模的思路, 为地球内部和表层系统之间的圈层耦合动力学研究提供了启示.
Authors
- Fengyuan Cui (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8983-9616)
- Yao Shi (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0068-4804)
- Hengrui Zhang (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3183-1654)
- Hao Xing (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9325-3466)
- Weicheng Zhu (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6037-7825)
- Huiying Fu (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1782-5258)
- Zhong‐Hai Li (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1968-5129)
- Yang Wang (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9225-8292)
- Pengpeng Huangfu (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7651-7653)
- Yanfen Wang (ORCID: https://orcid.org/0009-0003-3593-7805)
- Huai Zhang
Publication Details
- Journal
- Chinese Science Bulletin (Chinese Version)
- Published
- 2025-09-01
- DOI
- https://doi.org/10.1360/csb-2025-0436
- Primary Topic
- Computational Physics and Python Applications
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
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