自组织临界性系统中的有限系统尺度效应

我们探究由自组织临界性（SOC）支配的非线性能量耗散系统中最大雪崩或灾难的上限。我们推广了理想化的“直”幂律尺寸分布与帕累托分布函数，以容纳不完全采样、有限仪器灵敏度、有限系统尺度效应、“黑天鹅”与“龙王”极端事件。我们的发现为：（i）太阳耀斑在 L < 200 Mm 以下未显示有限系统尺度极限，但耀斑持续时间揭示出 < 6 小时的上限；（ii）KEPLER观测的恒星耀斑呈现 $E \approx 10^{34}-10^{37}$ erg 的惯性区、$E \approx 10^{37}-10^{38}$ erg 的有限系统尺度区，以及 $E =(1-5) \times 10^{38}$ erg 的极端事件；（iii）不同光谱型恒星（M、K、G、F、A、巨星）的最大耀斑能量与恒星半径呈正相关，表明受恒星表面积限制的有限系统尺度极限。将我们的有限系统尺度模型拟合至陆地数据集（地震、野火、城市规模、停电、恐怖主义、词汇、姓氏、网络链接）在一半案例中给出有限系统尺度极限与极端事件的证据，可用双重幂律尺寸分布建模。