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全球变化、层圈相互作用研究与地球系统科学
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作者 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期1-6,共6页
全球变化是自然过程与人类活动协同作用的结果,是人类活动主导下地球系统发生的结构性转变,其核心在于地球系统有限承载力与人类无限发展需求之间的矛盾,表现为气候、生态系统和社会经济的变化。圈层相互作用是驱动全球变化的关键因素,... 全球变化是自然过程与人类活动协同作用的结果,是人类活动主导下地球系统发生的结构性转变,其核心在于地球系统有限承载力与人类无限发展需求之间的矛盾,表现为气候、生态系统和社会经济的变化。圈层相互作用是驱动全球变化的关键因素,精准解析和预测圈层相互作用的过程机制、动态演变及相应的气候、环境和生态效应,有助于揭示全球变化的深层机制、准确评估地球系统突变风险和设计切实可行的可持续发展路径。本专辑聚焦全球变化与圈层相互作用前沿科学问题,从地球系统观测、模拟和管理等方面,详细阐述地球系统关键界面过程机制及其与人类活动的互馈关系,概述了当前全球变化和圈层相互作用研究领域的发展现状和进展,梳理了地球系统科学研究面临的挑战和前沿科学问题,展望了未来发展方向,旨在为全球变化科学应对、人类-自然和谐共生以及社会-生态系统可持续发展提供坚实的理论支撑。 展开更多
关键词 地球系统科学 全球变化 圈层相互作用 人与自然和谐共生 可持续发展
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流域生物地球化学循环与表层地球系统层圈相互作用 被引量:1
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作者 李思亮 王欣楚 +8 位作者 戚羽霖 钟君 丁虎 文航 刘学炎 郎赟超 易沅壁 王宝利 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期62-77,共16页
流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时... 流域是表层地球系统中相对独立的单元或子系统,通过对流域系统性和综合性的研究能更深刻地理解表层地球系统层圈相互作用。流域物质循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,反映了表层地球系统各层圈之间的能量和物质循环状态,同时也反作用于各层圈的运行和维持。本研究综述了流域生物地球化学循环与地球层圈相互作用之间的关联机制,重点探讨了人类世以来强烈人为活动和全球气候变化对流域物质循环和生态环境的影响。首先分析了流域生物地球化学循环特征及其与全球变化的相互关联,其次剖析了流域生物地球化学循环与全球环境变化之间的互馈作用,以及人类世人为活动对流域生物地球化学循环的强烈扰动,然后解析了流域过程与全球生态系统之间的相互联系和作用机制。综合分析表明人类世以来强烈的人为活动极大地扰动/加速了地表部分物质循环,导致流域系统多个关键变量参数超过生态环境突变临界点,也极大地影响多层圈物质循环和地球系统的稳定维持。最后根据当前流域科学发展态势与挑战,提出了流域生物地球化学循环的研究前沿,通过研究范式变革、人工智能和多同位素等多学科新方法技术融合,指明了微生物等多因素驱动新机制以及构建流域动态系统模型等新方向,最终为深刻理解表层地球系统层圈作用的运行机制和人类可持续发展提供科学基础。 展开更多
关键词 表层地球系统 流域 生物地球化学 层圈相互作用 全球变化
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同位素地球化学与地球系统圈层相互作用和全球变化研究 被引量:1
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作者 陈玖斌 郑旺 +5 位作者 刘羿 孙若愚 袁玮 孟梅 蔡虹明 刘丛强 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期137-155,共19页
地球系统是由地质圈、生物圈和人类圈构成的一个有机整体,研究这一复杂系统各圈层内部和圈层之间的物质能量交换及其动力学机制是地球系统科学研究的核心内容。圈层之间的物质能量交换主要受控于水和主微量元素生物地球化学循环。因此,... 地球系统是由地质圈、生物圈和人类圈构成的一个有机整体,研究这一复杂系统各圈层内部和圈层之间的物质能量交换及其动力学机制是地球系统科学研究的核心内容。圈层之间的物质能量交换主要受控于水和主微量元素生物地球化学循环。因此,元素的生物地球化学循环是联系地球系统各圈层的物质基础和制约或影响全球变化的关键机制。此外,在社会经济高速发展背景下,人类活动正深刻改变着元素生物地球化学循环,使地球系统发生前所未有的变化。如何精准刻画元素生物地球化学循环、揭示其动力学机制、预测其未来演变趋势及其对生态系统的影响,已成为地球系统科学前沿研究任务和面临的根本挑战。而同位素可有效追踪物质的跨圈层迁移转化和生物地球化学循环,在圈层相互作用和全球变化研究中发挥着不可替代的作用。本文回顾了近年来传统和非传统稳定同位素在示踪圈层相互作用和全球变化方面的研究现状,总结了地球系统各圈层典型同位素组成分布,阐述了圈层界面过程同位素分馏机制,追踪了人类活动对地球环境-生态系统的影响,梳理了地球系统科学框架下同位素地球化学研究面临的挑战和前沿科学问题。未来,应该在进一步完善同位素地球化学方法和理论基础上,在地球系统框架下开展同位素与地理学、生态学、分子生物学、地球系统模拟、人工智能和大数据等前沿领域交叉融合研究,完善示踪复杂地球系统多圈层、多过程、多要素耦合条件下元素生物地球化学循环的同位素分馏理论框架,突破原有应用范式,获得对圈层相互作用、人类活动与全球变化、环境与生命协同演化等领域前沿科学问题的创新认知。 展开更多
关键词 同位素地球化学 同位素分馏机制 地球系统科学 生物地球化学循环 圈层相互作用 全球变化
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乡村地域系统功能相互作用特征与协调优化
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作者 胡光润 王宏卫 +3 位作者 李璇茜 郭瑞杰 董康宁 闫晓梅 《天津农业科学》 2025年第4期62-69,80,共9页
为探究乡村地域系统功能间的相互作用特征,推动各功能协调发展,以天山北坡经济带26个县(含县级市)乡村地域为研究单元,围绕农业生产、经济发展、社会保障和生态保育4个方面构建评价指标体系,并利用灰色关联度模型等方法对4个子功能的水... 为探究乡村地域系统功能间的相互作用特征,推动各功能协调发展,以天山北坡经济带26个县(含县级市)乡村地域为研究单元,围绕农业生产、经济发展、社会保障和生态保育4个方面构建评价指标体系,并利用灰色关联度模型等方法对4个子功能的水平及其相互作用特征进行了研究。结果表明:(1)乡村功能两极分化减弱,区域差距缩小,中西部地区以农业、经济和生态功能为主,综合功能较好,发展速度较快;(2)2011—2021年功能间相互作用增强,平均关联度从0.65升至0.68,不同功能组合的相互影响存在空间异质性,并且耦合协调水平向濒临失调和基本协调转变;(3)依据优势、弱势功能实现乡村地域空间分区,分为3个一级区及13个二级区。综上,天山北坡经济带乡村地域发展态势向好,但仍面临协调水平待提升等问题,需针对性优化功能布局,以促进乡村全面振兴,推动地区高质量发展。 展开更多
关键词 乡村地域系统 相互作用 协调优化 天山北坡经济带
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青岛地区森林生态系统中的物种相互作用与群落稳定性
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作者 朱淑香 刘香玉 颜丽 《农村科学实验》 2025年第8期27-29,共3页
森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,其群落结构和功能稳定性会直接影响到生态系统服务功能的发挥。该文从物种互作网络构建、关键种的作用机制、群落稳定性维持等多个维度,系统分析了物种相互作用对群落稳定性的影响规律。研究... 森林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,其群落结构和功能稳定性会直接影响到生态系统服务功能的发挥。该文从物种互作网络构建、关键种的作用机制、群落稳定性维持等多个维度,系统分析了物种相互作用对群落稳定性的影响规律。研究发现,物种互作网络呈现显著的模块化特征和尺度依赖性,关键种可以通过多种途径调控群落动态。功能多样性和生态位互补是维持群落稳定性的重要机制,而环境变化能够通过改变物种间相互作用强度影响群落稳定性。研究结果对指导区域森林生态系统管理和生物多样性保护具有重要启示意义。 展开更多
关键词 森林生态系统 物种相互作用 群落稳定性
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不平整激励对飞机-跑道系统动力响应的作用机制
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作者 刘诗福 赵家福 +1 位作者 侯天新 凌建明 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期198-207,共10页
跑道不平整是飞机滑跑最重要的激励因素,对跑道服役寿命、飞机地面运行安全影响显著。为揭示不平整激励对飞机-跑道系统动力响应的作用机制,该研究建立了考虑飞机空间振动的三维整机模型以及考虑半刚性基层的跑道结构双层板模型,通过实... 跑道不平整是飞机滑跑最重要的激励因素,对跑道服役寿命、飞机地面运行安全影响显著。为揭示不平整激励对飞机-跑道系统动力响应的作用机制,该研究建立了考虑飞机空间振动的三维整机模型以及考虑半刚性基层的跑道结构双层板模型,通过实测和模拟重构了跑道三维及二维不平整,引入新型快速显式积分法对多参数、高自由度的飞机-跑道耦合系统时域求解与分析。结果表明:实测三维不平整激励下,飞机前端的振动响应显著大于重心附近,不平整激励的横向效应引发了左右主起落架动载的差异,除了竖向振动外,俯仰、侧倾运动对飞机动力响应也产生了较大影响;相对于二维不平整,三维不平整激励下飞机动载系数是二维工况的1.20倍~1.52倍,三维不平整激励下面层底部纵向动应变是二维工况的1.20倍~1.49倍,实际跑道平整度分析评价应从二维转向三维;以目前规范中跑道平整度指标为对象,当平整度恶化到次等级时,飞机振动响应指数级陡增,建议跑道平整度等级应始终保持在中等及以上水平;道面不平整程度对道面纵向应变和竖向位移均有较大影响,在道面结构分析设计中应考虑不平整带来的动力效应。 展开更多
关键词 飞机-跑道系统 不平整激励 动力相互作用 动力响应
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地震作用下黏滞-软钢阻尼器组合系统动力性能研究
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作者 杨孟刚 张宏杰 +1 位作者 郑朋飞 胡尚韬 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1140-1152,共13页
大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震... 大跨度桥梁具有刚度小、阻尼低的特性,在地震荷载下易发生过大纵向振动,需在梁端或塔梁间安装被动阻尼装置进行减震控制。本文针对大跨度桥梁采用纵向黏滞-软钢阻尼器组合系统(CVSDS),进行振动台试验和参数敏感性分析,探讨该系统在地震作用下的减震效果和鲁棒性。首先,基于Maxwell模型和双线性模型,提出黏滞-软钢阻尼器组合系统耦合力学分析模型,并通过滞回仿真验证其可行性;其次,基于单自由度体系,开展该组合系统的振动台试验,探究该系统在地震作用下的协同减震性能和动态锁定功能的实现;最后,以某大跨度悬索桥为例,利用BP神经网络和Sobol灵敏度分析讨论组合系统在阻尼系数、速度指数、初始刚度、屈服力和锁定力等核心参数随机变异下的鲁棒性,并获得了各项参数对其减震性能的贡献。结果表明:所提出的耦合力学模型能较好地表征组合系统的恢复力特性;组合系统在小震下未触发锁定,而强震下可及时激活锁定功能,该功能的触发取决于预设锁定力的大小;锁定前组合系统由黏滞阻尼器减震,锁定后则切换至软钢阻尼器工作,且减震效果显著;组合系统在不同强度地震作用下均具有良好的鲁棒性,小震下阻尼系数对减震率的影响最大,而大震下锁定力对减震率的贡献较大。 展开更多
关键词 黏滞-软钢阻尼器组合系统 地震作用 动力性能 振动台试验 鲁棒性
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甲状腺功能异常对凝血系统的影响及治疗药物相互作用研究进展 被引量:2
8
作者 蒋敏 边原 龙恩武 《医药导报》 CAS 北大核心 2024年第1期85-90,共6页
甲状腺功能异常患者的凝血指标可出现异常,存在潜在发生血栓或出血的风险。甲状腺功能亢进患者存在显著的血管内皮功能紊乱并引起血栓风险,但关于甲状腺功能减退对凝血功能的影响仍存在争议。甲状腺功能异常对凝血系统的潜在风险可能干... 甲状腺功能异常患者的凝血指标可出现异常,存在潜在发生血栓或出血的风险。甲状腺功能亢进患者存在显著的血管内皮功能紊乱并引起血栓风险,但关于甲状腺功能减退对凝血功能的影响仍存在争议。甲状腺功能异常对凝血系统的潜在风险可能干扰抗凝药物治疗安全性,同时甲状腺疾病治疗药物与抗凝药物之间的相互作用也对患者的用药安全造成影响。该文基于既往研究文献分析甲状腺功能异常与凝血功能相关性,评估和探讨甲状腺功能异常对凝血系统的影响及相关治疗药物相互作用,以期为甲状腺功能紊乱合并凝血功能异常患者的诊治提供参考。 展开更多
关键词 甲状腺功能亢进症 甲状腺功能减退症 抗甲状腺药 甲状腺素 抗凝药 促凝药 药物相互作用 凝血系统
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地震作用下小半径弯梁桥梁-轨系统的敏感性分析
9
作者 汤周 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期79-86,共8页
以某高速铁路联络线中400 m半径圆曲线段上一多联小半径弯梁桥作为研究对象,通过合成既可兼顾低频与高频两种频段成分影响,又可调整单项脉冲参数的近断层脉冲型地震动人工波,研究小半径弯梁桥上梁-轨系统对近断层脉冲型地震的脉冲类型... 以某高速铁路联络线中400 m半径圆曲线段上一多联小半径弯梁桥作为研究对象,通过合成既可兼顾低频与高频两种频段成分影响,又可调整单项脉冲参数的近断层脉冲型地震动人工波,研究小半径弯梁桥上梁-轨系统对近断层脉冲型地震的脉冲类型、脉冲峰值、脉冲周期、脉冲数量和脉冲叠加效应等参数的敏感性。结果表明:小半径弯梁桥沿切线方向的纵向梁轨作用和因钢轨侧向分力引起的横向梁轨作用相互耦合,且滑冲脉冲型地震引起的梁轨作用最强烈,破裂前方脉冲型次之,无脉冲型最小;提高脉冲峰值和脉冲数量使得梁轨作用增强,原梁-轨系统受力不利处增幅最显著;脉冲周期接近结构自振周期时,原敏感性较低的活动墩受力出现较大增幅;两类脉冲峰值重合时的叠加效应所引起的梁-轨系统响应增幅较大,增幅低于20%;五项脉冲参数的敏感性由强到弱依次为脉冲类型、脉冲周期、脉冲峰值、脉冲数量和脉冲叠加效应。 展开更多
关键词 小半径弯梁桥 -系统 数值模拟 近断层脉冲型地震 人工合成地震波
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考虑车辆、桥梁与风屏障相互气动干扰的车-桥系统气动特性研究
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作者 赵健业 邹思敏 魏晓军 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期188-195,共8页
列车运行速度不断提升,运营环境复杂多变,车-桥系统在强风环境下的安全性问题日益凸显。风屏障作为常见的防风措施,在保障列车运行稳定性和桥梁结构安全性方面发挥着重要作用。基于计算流体动力学方法,对32 m简支箱梁桥、CRH2型列车以... 列车运行速度不断提升,运营环境复杂多变,车-桥系统在强风环境下的安全性问题日益凸显。风屏障作为常见的防风措施,在保障列车运行稳定性和桥梁结构安全性方面发挥着重要作用。基于计算流体动力学方法,对32 m简支箱梁桥、CRH2型列车以及不同高度风屏障组成的耦合系统进行系统数值模拟,深入探究车辆、桥梁与风屏障之间的相互气动影响及其作用机制。结果表明,风屏障能在横风下可有效削弱列车所受气动力;随着风屏障高度逐步增加,桥梁迎风侧风屏障承受的侧力始终高于背风侧;同时,列车对迎风区域风屏障的侧力具有一定削减作用。风屏障的合理设置能优化车-桥系统的气动特性,综合考虑各子结构的相互影响,风屏障高度设定为3h时,系统气动表现更为理想。 展开更多
关键词 -系统 风洞试验 数值模拟 气动特性 风屏障
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中子相互作用对多体系统核临界安全的影响与评估方法研究 被引量:2
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作者 吕兴震 朱庆福 +6 位作者 张寅 周琦 夏兆东 张振洋 张鹏展 成昱廷 孙旭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期382-392,共11页
中子相互作用,即中子在两个或两个以上裂变系统之间的交换,使多体系统的核临界安全问题变得非常复杂。针对核燃料循环领域不断涌现的多体具体场景,提出了一种保守、便捷、适用性较好的评估多体系统核临界安全(反应性变化)的方法。基于... 中子相互作用,即中子在两个或两个以上裂变系统之间的交换,使多体系统的核临界安全问题变得非常复杂。针对核燃料循环领域不断涌现的多体具体场景,提出了一种保守、便捷、适用性较好的评估多体系统核临界安全(反应性变化)的方法。基于立体角法建立了距离因素与反应性变化之间的定量关系;通过反照率来评估单体之间、单体与屏蔽体之间的中子散射贡献;通过容器壁效应函数考虑容器壁材料与厚度的影响。利用中国原子能科学研究院的临界装置,通过临界实验对本方法进行了验证。本方法在评估距离效应实验时,与实验结果最大偏差不超过0.12Δk/k,评估屏蔽效应实验时,与实验结果最大偏差不超过0.035Δk/k,对比结果能够证明本方法的可行性与安全性。 展开更多
关键词 核临界安全 多体系统 中子相互作用 临界实验
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基于氢能固态运输的电-氢综合能源系统双层调度模型 被引量:3
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作者 谭洪 王宇炜 +2 位作者 王秋杰 李辉 李振兴 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期744-758,共15页
中短距离氢能运输需求下,长管拖车运氢具有较好的经济性,但长管拖车的储氢密度低,且高压氢气存在爆炸和泄漏等风险。为此,该文提出一种基于氢能固态运输的电-氢综合能源系统(EHIES)双层调度模型。首先,通过分析金属固态储氢机理,并利用... 中短距离氢能运输需求下,长管拖车运氢具有较好的经济性,但长管拖车的储氢密度低,且高压氢气存在爆炸和泄漏等风险。为此,该文提出一种基于氢能固态运输的电-氢综合能源系统(EHIES)双层调度模型。首先,通过分析金属固态储氢机理,并利用氢能气-固两相转换过程中压强与反应温度关系,构建氢能固态运载车(HSTV)的装卸模型;其次,采用改进含时间窗车辆路径问题构建HSTV的运输模型;最后,基于隶属度的信息间隙决策理论(M-IGDT)建立EHIES日前双层调度模型,并将所提双层模型转换成单层模型求解。采用改进的IEEE 118和IEEE300系统进行仿真,结果表明氢能固态运输能有效地提升氢能运输效率和系统经济性。 展开更多
关键词 -氢综合能源系统 氢能固态运输 信息间隙决策理论 双层调度
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源-荷匹配机制下的水光互补系统中长期与短期嵌套优化调度模型 被引量:1
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作者 黄显峰 黄晗 +3 位作者 鲜于虎成 张艳青 李旭 许昌 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期38-45,共8页
针对高比例光伏发电渗透下水光互补系统源-荷同步性显著下降的问题,构建了一种外层长期水量调蓄与内层短期电力互补相耦合的嵌套调度模型。该模型在外层识别光伏出力与负荷曲线特征,而在内层基于源-荷匹配机制,根据水、光、荷特性将输... 针对高比例光伏发电渗透下水光互补系统源-荷同步性显著下降的问题,构建了一种外层长期水量调蓄与内层短期电力互补相耦合的嵌套调度模型。该模型在外层识别光伏出力与负荷曲线特征,而在内层基于源-荷匹配机制,根据水、光、荷特性将输电通道划分为多个目标空间,并采用层内目标分级与层间全局搜索的耦合联动机制,求解输电通道电量配比,得到各目标空间的电量分布情况。澜沧江西藏段水光互补系统实例分析结果表明,构建的模型能够有效引导系统运行工况趋近目标偏好区域,所制订的调度方案能够满足短期弃电、波动风险控制与电力调峰需求,验证了模型的合理性。 展开更多
关键词 水光互补系统 -荷匹配 输电通道 优化调度模型
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基于“心与小肠相表里”理论探讨肠道菌群在脑-肠轴中与神经系统相关疾病的关联 被引量:1
14
作者 刘慧慧 单德红 冷雪 《中华中医药学刊》 北大核心 2025年第3期133-135,I0031,共4页
神经系统相关疾病是目前影响威胁人类生命健康及生活质量最常见的疾病类型。“脑-肠轴”是脑和肠之间的双向交互通路,肠道菌群通过“脑-肠轴”的多途径影响神经系统相关疾病的发生发展,形成复杂的网络机制。通过探讨中医“心与小肠相表... 神经系统相关疾病是目前影响威胁人类生命健康及生活质量最常见的疾病类型。“脑-肠轴”是脑和肠之间的双向交互通路,肠道菌群通过“脑-肠轴”的多途径影响神经系统相关疾病的发生发展,形成复杂的网络机制。通过探讨中医“心与小肠相表里”理论,探讨肠道菌群在“脑-肠轴”中的关键作用,以及与神经系统相关疾病发生发展的密切相关性,为“心与小肠相表里”中医理论与现代医学“脑-肠轴”理论的再认识和创新发展提供新的思路。 展开更多
关键词 心与小肠相表里 肠道菌群 -肠轴 神经系统疾病
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农业生产社会-生态系统韧性:维度与度量 被引量:1
15
作者 陈有华 卢欣雨 +1 位作者 张壮 陈彬 《生态学报》 北大核心 2025年第9期4548-4560,共13页
学者们已开始从韧性的角度对经济学理论进行系统性反思,社会-生态系统理论的提出更是对经济学思想形成了巨大冲击,农业生产作为典型的社会-生态系统,更需要韧性思想。基于社会-生态系统理论,界定农业生产基本功能的基础上,并对农业生产... 学者们已开始从韧性的角度对经济学理论进行系统性反思,社会-生态系统理论的提出更是对经济学思想形成了巨大冲击,农业生产作为典型的社会-生态系统,更需要韧性思想。基于社会-生态系统理论,界定农业生产基本功能的基础上,并对农业生产系统多维度韧性进行了定性分析与拓展;实证上,结合FAO和《中国农业统计年鉴》等数据库,综合采用局部加权回归散点平滑法、香农熵方法以及广义据估计方法,为分析农业生产综合韧性和各维度韧性提供了衡量指标。理论分析表明,当前理论界应当高度重视农业韧性的复杂性,重新反思和刻画农业生产系统韧性;实证结果表明,1990—2020年全国农业综合韧性呈“W”型演化趋势,即分别在2004和2016年出现最低值,2016年后出现快速增长的趋势;粮食生产波动韧性在2016年以前较为稳定,并无明显的趋势,但在这之后则呈现出快速提高的趋势;生态韧性总体呈现倒“V”型趋势,2003年后下降趋势明显;2001—2019年期间,中国农业发展韧性则呈现“N”型上升趋势,其中上海、北京、天津、广东、浙江、辽宁的增幅较为明显。三大韧性的耦合协调度自2004年之后趋于稳定,在2016后得到明显提升,这体现了农业生产的各维度韧性关系的进一步优化改进。研究结果一定程度上解决了有关韧性概念的争论,完善和拓展了韧性理论的应用与框架,揭示了农业生产系统韧性演化路径和规律,为农业高质量发展提供了理论与现实依据。 展开更多
关键词 韧性 农业生产 农业功能 粮食安全 社会-生态系统
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基于改进H-AC算法的冷源系统节能优化控制策略 被引量:1
16
作者 周璇 莫浩华 闫军威 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期21-31,共11页
中央空调冷源设备台数与运行参数的优化是一类离散与连续变量的协同优化问题,而经典强化学习算法难以优化此类问题。为此,该文提出了一种结合选项-评论者与演员-评论者框架的中央空调冷源系统节能优化控制策略。首先,采用分层演员-评论... 中央空调冷源设备台数与运行参数的优化是一类离散与连续变量的协同优化问题,而经典强化学习算法难以优化此类问题。为此,该文提出了一种结合选项-评论者与演员-评论者框架的中央空调冷源系统节能优化控制策略。首先,采用分层演员-评论者(H-AC)算法分层优化设备台数与运行参数,且高层和底层模型共用Q网络评估状态价值,以解决多时间尺度下的优化难题;然后,在智能体架构、策略与网络更新方式等方面对H-AC算法进行改进,以加速智能体的收敛;最后,以夏热冬暖地区某科研办公建筑中央空调冷源系统为研究对象,基于冷源系统TRNSYS仿真平台进行实验。结果表明:在平均室内舒适时间占比分别增加14.08、11.23、29.70、9.07个百分比的前提下,基于改进H-AC算法的系统能耗分别比其他4种常规深度强化学习算法减少了32.28%、28.55%、28.63%、11.53%;虽然基于改进H-AC算法的系统能耗比基于选项-评论者框架的算法增加了0.27%,但获得了更平稳的学习过程且平均室内舒适时间占比增加了4.8个百分点。该文算法可为各类建筑中央空调冷源系统节能优化提供有效的技术手段,助力建筑“双碳”目标的实现。 展开更多
关键词 冷源系统 TRNSYS仿真平台 深度分层强化学习 选项-评论者框架 协同优化
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多层级视角下基础研究社会-技术系统创新的组态路径研究 被引量:1
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作者 李慧 肖云杰 张薇玮 《中国科技论坛》 北大核心 2025年第6期55-65,共11页
基础研究创新成果的形成是一项复杂的系统工程,是基础研究系统整体变革和创新的过程。系统创新是跨领域的政策方法,通过系统中要素间的协同互动形成新的社会-技术系统。本文基于多层级视角(MLP)分析框架,聚焦中国基础研究社会-技术系统,... 基础研究创新成果的形成是一项复杂的系统工程,是基础研究系统整体变革和创新的过程。系统创新是跨领域的政策方法,通过系统中要素间的协同互动形成新的社会-技术系统。本文基于多层级视角(MLP)分析框架,聚焦中国基础研究社会-技术系统,以30个省份为案例样本,运用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法探讨社会-技术系统多层级要素协同驱动基础研究系统创新的因素组态和路径模式。研究发现:①驱动基础研究系统创新有非高人员投入强度的知识基础驱动型和高科创文化氛围的基础设施促进型两种路径模式,具体包括5条驱动路径。②“高效要素投入+雄厚的知识基础”“良好的科创文化氛围+完善的科研基础设施”均能促成高基础研究系统创新绩效。③高效要素投入对基础研究系统创新的驱动作用最大,然后依次是知识基础、科研基础设施和科创孵化,科创文化氛围则主要起辅助作用。本文拓展了多层级视角分析框架的应用场景,丰富了中国情境下基础研究系统创新的理论成果。 展开更多
关键词 基础研究 社会-技术系统 多层级视角 系统创新 组态路径
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考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型 被引量:1
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作者 唐爱红 王庆铭 +2 位作者 周淼 王文浩 刘俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1847-1859,I0020,共14页
随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证... 随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证该系统的可行性与重要性;其次,在所建立的系统中采用新型热力循环系统,通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型,实现热能的跨时段转移;然后,基于沼气从产生到发电的全过程,提出一种“沼气-热-电”联储联供单元,实现系统中化学能、热能和电能的有效整合,最大化全系统的能源利用效率。最后,该模型以51节点系统为例进行实证分析,结果表明,该文所提“化学-热-电”耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端,还通过整合多种能源形式,显著降低了系统的碳排放,展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势。 展开更多
关键词 沼气发电 调度模型 “化学--电”耦合系统 热力循环系统 联储联供单元
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基于SP-IGDT的港口岸电混合能源系统氢储能容量配置 被引量:1
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作者 王树东 徐十伟 唐伟强 《中国航海》 北大核心 2025年第1期115-123,共9页
船舶在靠港期间使用柴油辅机会造成大量化石能源消耗和污染物排放,利用岸电供能是很好的替代方案。针对岸电系统能源问题文章引入海上风机、岸电与氢基储能组成的混合能源系统,提出一种基于混合随机规化(SP)-信息间隙决策理论(IGDT)的... 船舶在靠港期间使用柴油辅机会造成大量化石能源消耗和污染物排放,利用岸电供能是很好的替代方案。针对岸电系统能源问题文章引入海上风机、岸电与氢基储能组成的混合能源系统,提出一种基于混合随机规化(SP)-信息间隙决策理论(IGDT)的氢基储能规划模型。针对海上风机出力不确定性,采用随机规划得到时序典型出力场景;针对岸电靠港船舶负荷和岸电价格概率分布难以准确刻画,采用IGDT形成双目标模型处理两者不确定性,以及引入两种不同风险策略规划模型和考虑季节性因素对其进行分析。算例结果表明,混合能源系统可提高能源利用率及互动性,为决策者提供规划依据,验证了所提模型的有效性。 展开更多
关键词 岸电 混合能源系统 容量配置 多元不确定性 随机规划-信息间隙决策理论
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结构-地基开放系统动力相互作用问题的高效解法 被引量:19
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作者 刘晶波 谷音 李彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期112-116,121,共6页
应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效... 应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效算法分别计算了二维弹性半空间波源问题和地震作用下结构-地基动力相互作用问题算例,并与采用常规的直接时域逐步积分法给出的计算结果进行了对比,由此讨论了高效算法的特点。与常规直接动力分析方法相比,高效算法可以在确保模拟精度的同时,有效降低计算工作量、节省计算时间,并且结构-地基动力相互作用系统的模型越大、自由度越多,高效算法的优越性就越突出,从而为大型结构-地基系统动力相互作用问题数值分析提供了一种高效而精度足够的解法。 展开更多
关键词 开放系统 封闭系统 结构-地基动力相互作用 波动输入 高效算法
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