Jump to content

Модель лесного пожара

Эволюция леса при p/f=100
Продолжительность: 13 секунд.
960 кадров моделирования лесного пожара за 38,4 секунды (25 кадров в секунду)

В прикладной математике модель лесного пожара — это любая из ряда динамических систем, проявляющих самоорганизующуюся критичность . Однако обратите внимание, что по данным Pruessner et al. (2002, 2004) модель лесного пожара не ведет себя критически в очень больших, то есть физически значимых масштабах. Ранние версии восходят к Хенли (1989) и Дросселю и Шваблу (1992). Модель определяется как клеточный автомат на сетке с L д клетки. L — длина стороны сетки, а d — ее размер. Клетка может быть пустой, занятой деревом или горящей. Модель Дросселя и Швабля (1992) определяется четырьмя правилами, которые выполняются одновременно:

  1. Горящая ячейка превращается в пустую ячейку
  2. Дерево сгорит, если горит хотя бы один сосед
  3. Дерево загорается с вероятностью f, даже если ни один сосед не горит.
  4. Пустое пространство заполняется деревом с вероятностью p

Контролирующим параметром модели является p / f , который дает среднее количество деревьев, посаженных между двумя ударами молнии (см. Schenk et al. (1996) и Grassberger (1993)). Чтобы продемонстрировать фрактальное частотно-размерное распределение кластеров, необходимо двойное разделение временных масштабов.

где T smax — время горения наибольшего кластера. Однако поведение масштабирования непростое ( Grassberger 1993, 2002 и Pruessner et al. 2002, 2004).

Кластер . определяется как связный набор ячеек, все из которых имеют одинаковое состояние Ячейки являются когерентными, если они могут связаться друг с другом посредством отношений ближайшего соседства. В большинстве случаев рассматривается окрестность фон Неймана (четыре соседние ячейки).

Первое условие позволяет развиваться крупным структурам, а второе условие предотвращает появление деревьев рядом с группой во время горения.

В ландшафтной экологии модель лесного пожара используется для иллюстрации роли топливной мозаики в режиме лесных пожаров. Важность топливной мозаики для распространения лесных пожаров обсуждается. Экономичные модели, такие как модель лесного пожара, могут помочь изучить роль топливной мозаики и ее ограничения в объяснении наблюдаемых закономерностей.

  • Бак, Пер; Чен, Кан; Тан, Чао (1990). «Модель лесного пожара и некоторые мысли о турбулентности». Буквы по физике А. 147 (5–6). Эльзевир Б.В.: 297–300. дои : 10.1016/0375-9601(90)90451-с . ISSN   0375-9601 .
  • Чен, Кан; Бак, Пер; Дженсен, Могенс Х. (1990). «Детерминированная критическая модель лесного пожара». Буквы по физике А. 149 (4). Эльзевир Б.В.: 207–210. дои : 10.1016/0375-9601(90)90328-л . ISSN   0375-9601 .
  • Дроссель, Б.; Швабль, Ф. (14 сентября 1992 г.). «Самоорганизованная критическая модель лесных пожаров». Письма о физических отзывах . 69 (11). Американское физическое общество (APS): 1629–1632. дои : 10.1103/physrevlett.69.1629 . ISSN   0031-9007 .
  • Грассбергер, Питер (21 марта 2002 г.). «Критическое поведение модели лесного пожара Дросселя-Швабля» . Новый журнал физики . 4 . Издательство ИОП: 17–17. arXiv : cond-mat/0202022 . дои : 10.1088/1367-2630/4/1/317 . ISSN   1367-2630 .
  • Хенли, CL (1989), "Самоорганизованная перколяция: более простая модель". Бык. Являюсь. Физ. Соц. 34 , 838.
  • Хенли, Кристофер Л. (25 октября 1993 г.). «Статика самоорганизованной модели перколяции». Письма о физических отзывах . 71 (17). Американское физическое общество (APS): 2741–2744. дои : 10.1103/physrevlett.71.2741 . ISSN   0031-9007 .
  • Прюсснер, Гуннар; Йелдтофт Йенсен, Хенрик (20 мая 2002 г.). «Нарушение масштабирования в модели лесного пожара». Физический обзор E . 65 (5). Американское физическое общество (APS): 056707. arXiv : cond-mat/0201306 . дои : 10.1103/physreve.65.056707 . ISSN   1063-651X .
  • Зинк, Ричард Д.; Гримм, Волкер (2009). «Объединение моделей лесных пожаров из экологии и статистической физики». Американский натуралист . 174 (5). Издательство Чикагского университета: E170–E185. дои : 10.1086/605959 . ISSN   0003-0147 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d227e23e7331a579a2be8b9af14fdb80__1711574160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d2/80/d227e23e7331a579a2be8b9af14fdb80.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Forest-fire model - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)