填埋场空间异质性的动力学——随机分析

填埋场代表一种复杂且动态演化的结构，可被外源因素随机扰动。填埋场的热力学（平衡）性质和时变（非稳态）性质均受到空间异质性和非线性子过程的影响，这些过程与相关环境产生的约束性初始和边界条件相结合。虽然已有多种尝试通过一方面引入空间依赖参数（基于数据的方法）和另一方面使用连续介质动力学质量平衡方程（基于方程的建模）来模拟填埋场统计，但实际上尚未有尝试将这两种方法融合，同时纳入影响整体过程的固有随机波动。在本文中，我们将通过基于反应扩散的方法实现一个最简方案来模拟真实三维填埋场的时间演化，重点关注四个关键变量之间的耦合相互作用——固体质量密度、水解质量密度、产酸质量密度和产甲烷质量密度。与此前预测的显著不同，我们的结果表明，在接近线性稳定极限时，由一系列随机驱动变量之间复杂耦合相互作用产生的大时间稳态性质很少受到生化生长-衰亡统计的影响。我们的结果明确表明，平衡填埋场结构对应于约20-30年的植物生产时间，而非此前（不正确的）确定性模型预测的50年及以上。