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引子 气候变化 区域响应 环境生态 灾害风险 海洋热浪 极端海平面 自然资源管理 保护与修复 高质量发展 全球安全治理 物质能量与信息流 动力过程与形式 层次尺度与规模 运动尺度演绎与分解 确界临界跨界过界 Xhotsport
现实世界具有高度网络化特征。复杂网络研究由大量节点(个体、组件、系统)通过连接(边)相互作用构成的系统。其核心在于理解网络的拓扑结构(如小世界、无标度)、动力学过程(如传播、同步、级联失效)以及结构与功能之间的关系。而复合灾害则是由两个或多个致灾因子(如地震+海啸+核泄漏、台风+暴雨+城市内涝、干旱+热浪+山火)相互作用、耦合或相继发生,导致灾害后果远大于单个灾害简单叠加的现象。其特点是复杂性、耦合性、链生性、系统性。相关研究强调打破学科壁垒,将复杂网络理论、方法与灾害科学、地球科学、城市规划、应急管理、社会科学、数据科学、人工智能等领域深度结合,形成新的理论框架、数学分析工具和解决方案。通过上述交叉融合,在认知层面、技术层面、管理层面实现突破性进展,为更精准的风险评估、更有效的监测预警、更科学的防灾规划、更高效的应急响应和更具韧性的灾后恢复提供新范式和新动能。
复合灾害研究需深度融合AI与复杂网络,特别是深度学习、图神经网络、强化学习将在网络构建、动态模拟、预测预警、优化决策等方面发挥更核心的作用。深入发展人-机-物协同的灾害信息物理社会系统,将物理基础设施网络、信息网络、人类社会网络视为一个整体(CPSS)进行研究和管理。深刻重视韧性设计与主动适应。从灾后响应向灾前预防和主动适应转变,复杂网络是韧性设计和评估的关键工具。要求加强跨尺度研究, 从微观(单体设施)到宏观(区域/国家)的灾害链网络建模与关联分析。推动开放科学与平台建设,建立共享的数据平台、模型库和标准,促进协作研究和成果转化。更强化政策支撑与社会参与, 研究成果通过转化为有效的政策工具,引导公众理解和参与防灾减灾。总之,复合灾害研究应从系统层面理解复合灾害的形成、演化与影响机制,需具备更深刻的认知 。并通过量化风险与韧性,识别关键脆弱点,达到更精准的评估。 同时提供基于数据和模型的科学决策支持,提升应急响应的精准性和效率,形成更智能的决策。最终指导基础设施、城市和区域规划向韧性化、可持续化方向发展,优化风险信息传播与更有效的沟通以及公众响应,完成更韧性的安全路径设计。
面对日益复杂严峻的复合灾害风险,以复杂网络理论和方法为纽带,深度交叉融合多学科知识,推动技术创新与应用实践,是实现灾害风险精准治理、提升社会系统韧性的必由之路。这不仅是一个前沿的科学研究方向,更是保障国家安全、促进可持续发展的重大战略需求。创新引领的核心在于将复杂的网络思维转化为可理解、可操作、可评估的防灾减灾救灾能力,为构建人类安全共同体提供科技支撑。
附记 Compound Extreme Events: Marine Heatwaves and Extreme Sea Levels in China‘s Marginal Seas
海平面上升 海岸带管理 生物多样性保护 海洋牧场 生态修复 沿海工程 渔业资源 风暴潮 赤潮 海水入侵 全水深数值模拟 海洋环境梯度
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