地理耗散結構

耗散結構理論是指用熱力學和統計物理學的方法，研究耗散結構形成的條件、機理和規律的理論。耗散結構理論的創始人是伊里亞·普里戈金(Ilya Prigogine)教授，由於對非平衡熱力學尤其是建立耗散結構理論方面的貢獻，他榮獲了1977年諾貝爾化學獎。普里戈金的早期工作在化學熱力學領域，1945年得出了最小熵產生原理，此原理和翁薩格倒易關係一起為近平衡態線性區熱力學奠定了理論基礎。普里戈金以多年的努力，試圖把最小熵產生原理延拓到遠離平衡的非線性區去，但以失敗告終，在研究了諸多遠離平衡現象後，使他認識到系統在遠離平衡態時，其熱力學性質可能與平衡態、近平衡態有重大原則差別。以普里戈金為首的布魯塞爾學派又經過多年的努力，終於建立起一種新的關於非平衡系統自組織的理論──耗散結構理論。這一理論於1969年由普里戈金在一次“理論物理學和生物學”的國際會議上正式提出。

概述

耗散結構理論在地理學中的廣延。地理系統是一個遠離平衡態的開放系統，它通過與外界不斷地交換物質與能量，有可能在一定條件下形成新的穩定的有序結構，實現從無序向有序的轉化，這種新的穩定的有序結構即地理耗散結構。

特點

一般的地理系統具有符合耗散結構的3個明顯特點：①為開放系統；②遠離平衡態；③地理系統內各要素之間存在著“非線性”的相互作用。作為一個遠離平衡態的地理系統，從無序的混沌狀態形成了耗散結構之後，就具備了一定的抵抗外界環境干擾的能力。外界環境所發生的一般性漲落（波動），會被具有耗散結構的地理系統所吸收，有時也把這種性質，稱為地理耗散結構的“性”，或“漲落回歸能力”。地理系統的耗散結構水平越高，其漲落回歸能力越強，保持地理系統的穩定性越好。一旦發生難以抵禦的巨大漲落時，可使地理耗散結構崩潰或解體，經過一定的演化，又會形成新的耗散結構形式。