Гідрологія

Видання Том 3 Випуск 5

Коновалов А.А.

Перевірте Captcha

Шкодуємо про незручності: ми вживаємо заходів для запобігання шахрайським поданням форм екстракторами та сканерами сторінок. Введіть правильне слово Captcha, щоб побачити ідентифікатор електронної пошти.

Доктор технічних наук, головний науковий співробітник Тюменського наукового центру Сибірського відділення Російської академії наук, професор Тюменського індустріального університету, Росія

Листування: Коновалов А.А., доктор технічних наук, головний науковий співробітник Тюменського наукового центру Сибірського відділення Російської академії наук, професор Тюменського індустріального університету, Росія

Отримано: 15 липня 2019 р. | Опубліковано: 16 вересня 2019 р

Цитування: Коновалов А.А. Стадія і фрактальність екогеосистем. Int J Hydro. 2019; 3 (5): 351-352. DOI: 10.15406/ijh.2019.03.00199

Екогеосистеми - це ієрархії взаємопов’язаних гео-біо- та антропосистем, в яких кожен наступний член, молодший та складніший, з’явився та розвивається за рахунок речовини та енергії попередніх, успадковуючи певну спільність ознак та поведінки. Екогеосистема може бути представлена як сукупність гнучких зв’язків частинок (підсистем), які володіють енергією, якою вона обмінюється зі своїм середовищем.

Обмін супроводжується деформацією зв’язків і рухом частинок. Абстрагуючись від природи частинок та механізмів їх взаємодії, еволюцію екогеосистем можна трактувати загалом як накопичення деформацій. Такий підхід зручний тим, що загальні закономірності розвитку виявляються в результаті експериментів із простими моделями, які можна кількісно проаналізувати, наприклад, із навантаженим твердим тілом.

Елементарний час te відповідає елементарній (мінімально можливої з заданою точністю спостережень) розмірній - Dhe або безрозмірній - εe деформації, при Dhe he. З розвитком науки te і je прагнуть досягти своїх максимальних мінімумів. Загалом число елементарних зв'язків (і деформацій) на одну менше, ніж числа елементарних частинок. У реальних системах, кількість частинок в яких дуже велика, одиницею можна знехтувати.

Екогеосистеми - це фрактальні просторово-часові множини, виражені сумою одиничних (елементарних) частинок до потужності n. Якщо n є цілим числом, то ми маємо самоподібність, яка визначає лінійні або скорочувальні закони еволюції та ієрархії екогеосистем. Якщо дробова, система нелінійна. Екогеосистеми, починаючи з “первісного”: Сонця-Землі, близькі до самоподібності, оскільки спосіб їх існування однаковий: коливально - обертальний, циклічний, а цикли складені: менші, похідні від великих, ніби вбудований »(інтегрований) в них. Але ця подоба неповна, властива лише 2-му, лінійному етапу розвитку. Загалом, неможливо знайти такий елемент екогеосистеми, який би входив у неї ціле число разів. Наприклад, рік не ділиться без залишку ні на місяць, ні на день, ні на менші частини.

Чим сильніше і довше “тиск” середовища, тим більша зона його впливу, тим більша деформація і менш елементарна (недеформована) частина системи. Отже, кількість елементарних частинок або деформацій у ньому в процесі розвитку є змінною величиною, що змінюється від h до he. Її інтегралом у цих межах є jin = ln (h/he). Потрібен час te, щоб відокремити одну частинку (тобто деформацію Dhe he), а tn (довговічність) витрачає на розпад всієї системи. Тоді, пропорційно, позначення також відповідає дійсності: jin = ln (tn/te).

Значення jin визначає кількість можливих асоціацій (умовно-роду) сильно пов'язаних (сусідніх) частинок. Підсистеми першого порядку, розміром he.1> he. Розмір роду he.1 також залежить від тиску, коливаючись від h до he.1. Клан служить елементарною частиною підсистеми 2-го порядку (“племені”). Інтегральна деформація, що характеризує рівень взаємодії кланів у племені, становить jin.1 = ln jin = ln (ln h/he) і т. Д. Із збільшенням рівня елементарна частинка зростає, але кількість і міцність зв’язків у ця підсистема скорочується. Як правило, на 3-му або 4-му рівні jin.i близький до 1, а ln jin.i близький до 0.

Кількість рівнів (логарифмів) до jin.i »1 відповідає кількості попередніх поколінь. Зворотна дія - потенціювання визначає ймовірну кількість елементарних частин у підсистемах різного рангу або їх довговічність. Мінімальна підсистема - "сім'я" включає e »2,71 одиниць. Визначеність (лінійність) притаманна лише окремим фрагментам світу, обмеженим «горизонтом видимості» (науковими знаннями, здоровим глуздом, за яким починаються інтуїція та віра), складеним з невеликої кількості елементів, коли цілісні та похідні деформації приблизно рівний: ln (h/he) »(h-he)/he.