Page 8 - 2022年第53卷第5期

图 １ 长江模拟器的概念与框架描述

（１）自然过程、人文过程变化机理及定量表达问题。不同过程或系统之间存在高时空变异性、强
不确定性 ［９］ 以及非线性，认识各过程变化与要素的定量表达是破解长江模拟器建设的根本与基础，也
是难点科学问题。
（ ２）自然过程、人文过程及其子过程的多过程互馈耦合问题。长江模拟器是认识多过程复杂系统
变化规律以及系统调控的重要手段和科学基础，涉及到多过程耦合模拟，尤其不同过程之间的耦合与
解耦，是建设长江模拟器的核心与关键，也是难点科学问题。
（ ３）空间多尺度、时间多尺度的耦合模拟问题。随着尺度、维度的增加，系统的复杂性与不确定
性愈突出，表现在：空间变异性、单元与系统不一致性、模型的参数化及不同尺度模型的耦合问题。
长江模拟器建设不可避免要解决国家－ 流域－ 不同分区等空间多尺度、地质年代 － 年 － 月 － 日时间多尺度
的耦合模拟问题，也是难点科学问题。
３．２ 长江模拟器的理论体系 长江模拟器具有多学科交叉融合、研究体系复杂又相互联系等特点。建
设如此浩大的科学工程，需要构建一个相对完善的理论体系。长江模拟器涉及的学科包括基础学科和
相关专业学科两大类以及他们的交叉学科。其中，基础学科有数学、物理学、化学、地球科学等；相
关专业学科有水利工程、环境科学、安全工程、管理学等。交叉学科涉及到地球系统科学（地球系统
的水圈、大气圈、土壤圈、岩石圈、生物圈以及人类圈等多圈层交叉）和流域系统科学（包括现代地理

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