分形几何在1993年地球科学中的革命性应用

分形几何在地球科学中的应用(1993年)是一篇深入探讨这一新兴数学理论在地球科学领域具体应用的论文。作者沈忠民和冯祖钧，来自南京大学地球科学系，指出随着科学进步，将研究对象概念和特征进行定量化和几何化变得至关重要。在地球科学领域，由于研究对象的复杂性和地学现象的非规则性，传统的定量描述方法无法全面描述这些现象，使得学科发展受到限制。 分形几何，由数学家B.B.曼德尔布罗特创立，专门研究那些极不规则的几何形状，这个词来源于拉丁文“fractus”，意指破碎或不完整。曼德尔布罗特的早期研究涵盖了海岸线、自然界中的孔洞结构、湍流、云朵、星团，甚至经济和语言学中的非线性模式，这些不规则性成为分形几何的核心概念。分形理论引入后，极大地推动了科学界对复杂系统的理解，尤其是在处理自然现象中的自相似性和细节复制等特性上。 这篇论文重点介绍了分形几何的基本概念，强调了它如何将看似随机、破碎的几何结构转化为富含深层含义的有序图形，帮助地球科学家揭示出原本难以捉摸的地学现象背后的内在规律。在过去几年里，分形几何在地球科学中的应用迅速升温，特别是在地质学、气候学、地形地貌学、生态学等多个子领域取得了显著的成果。 通过介绍分形几何在地震波传播、岩石结构分析、气候变化模型、生物地理分布等实际问题中的应用实例，论文呼吁更多的地学工作者关注并探索分形几何的潜力。作者期待分形几何能够进一步深化和拓宽在地球科学领域的应用，从而推动学科的发展和科研创新。 这篇文章不仅是对分形几何理论的简介，更是展示其在地球科学实践中的力量和价值，为学科交叉提供了新的视角和工具，预示着未来地球科学可能会有更多基于分形几何的突破性发现。