Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

ПОРЯДОК ПРОТИВ ХАОСА. ГЕОГРАФИЯ ОКЕАНА

Развитие реальных динамических структур шло по пути постепенного вытеснения признаков хаоса и превращения самой структуры в некоторое подобие механизма.[40]

— Л. А. Николаев

— " Целостность океанологии как науки в той же

мере, в какой целостен океан или отдельный морской водоем, как естественноисторический и ‘ народнохозяйственный объект, должна: быть ос-.

. новным положением современной океанологии.[41]

. Л. А. Зенкевич

Два диаметрально противоположных и, на пер­вый взгляд, несовместимых свойства присущи океану. Одно из них — стремление выровнять любые неров­ности, любые градиенты, сообщенные ему силами, дей­ствующими извне. Вылейте в море стакан пресной во­ды —■ образуется пресное «облако». Но скоро оно рас­сеется, градиент концентрации станет бесконечно малым, исчезнет вообще. Нагрейте воду в одной точке — через некоторе время сгладится и температурный градиент. Но и то, и другое воздействия краткие. А если «наво­дить» неравномерность вечно? И в этом случае океан стремится ее уничтожить. Вспомните величайшие реки, тысячелетиями выносящие в моря пресную воду, взвеси, а теперь и ядовитые отходы химических производств. Все это океан стремится развеять по своему объему. Ес­тественно, приходит мысль, что стремление выровнять, равномерно рассеять все и вся — основное проявление его «деятельности».

Но не только силы, усредняющие, устраняющие не-

равномерность, действуют в океане. Наряду с этим оке­ан сам создает неравномерность, градиенты, упорядо­ченность. И не только создает, но и поддерживает их ты­сячелетиями, потому что эта упорядоченность — его соб­ственная структура.

Стремление строить свой внутренний порядок, свою* структуру и одновременно умение охранять ее от разру­шающего воздействия внешних сил —• два эти свойства наиболее характерны для живых существ. Так что же,, и океан — гигантское живое существо? Такое сравнение,, как мы увидели, может быть полезным.

Вся история изучения океана :— это в сущности по­степенный переход от идеи царящего в нем беспорядка и случайности к мысли о том, что он представляет собой, совокупность определенным образом взаимосвязанных, и, следовательно, упорядоченных физических, химиче­ских и биологических явлений, обладающих и относи­тельно постоянной структурой, и вполне закономерным, развитием. На одном из этапов, ведущих к такой идее,, возникло представление об океане как открытой дина­мической системе. ,

При первом з«акомстве с океаном человек обращает — внимание на его подвижную поверхность, на внешние — часто кажущиеся хаотичными проявления его деятель­ности. Однако того, кто ближе знакомится с океаном,, поражает регулярность и упорядоченность многочислен­ных — физических, химических, биологических — про­цессов, протекающих в нем, его геологическая деятель­ность, климатическая. роль, его хозяйственный потенци­ал. Такому человеку океан напоминает гигантскую хи­мическую лабораторию или метаболическую клетку. В — этом образном выражении выдающегося морского мик­робиолога Зо-Белла прежде всего привлекает внимание верное по существу сравнение океана со сложными ор­ганизованными, благодаря деятельности человека или благодаря эволюции, системами. Понятие «система» мно­гоаспектно. При множестве — определений этого понятия, принципиально важно одно: система — это организован­ная совокупность взаимодействующих элементов (под­систем) .

Из множества свойств систем, описываемых в общей теории сложных систем, важно выделить всего лишь два положения, главных для существа вопроса. •

1. Благодаря тому, что составляющие систему эле­менты (подсистемы) взаимодействуют и организованы, .являя собой единую совокупность, система приобретает качественно новые свойства, не присущие ни одному из составляющих ее элементов, и, следовательно, систе­ма — иное, новое качество по сравнению с ее элемента­ми (подсистемами). Система принципиально не сводима к составляющим ее подсистемам.

2. Отсюда следует, что нельзя изучить систему, иссле — .дуя лишь — свойства и существо ее элементов, без знания их взаимодействия и организации их в систему. Так, одно лишь знание свойств водорода и кислорода не дает никакого знания или может дать ложное представление о свойствах и сути воды. Иными словами,’ изучение си­стемы — это анализ и синтез системы.

Изучение океана до последнего времени шло по пути анализа этой сложной природной системы. Среди мно­жества обособившихся наук, изучающих подсистемы океана (физической океанологии, геологии океана, хи­мии океана, биологии океана), на их. стыке стали возни­кать пограничные науки об океане, являющиеся по су­ществу первыми попытками на пути к синтезу из двух подсистем (геохимия и биохимия океана) или из трех подсистем (.биогебхимия океана). Эти тенденции отнюдь не — являются данью моде. Они свидетельствуют о том, ■что пора исключительно анализа в изучении океана за­канчивается и что частные науки об океане созрели для перехода к синтезу в системы. Одновременно же в соот­ветствии с известной логикой эволюции науки и практи­ческой деятельности человека наиболее острые совре-, менные практические запросы, предъявляемые челове­чеством к науке об океане,— проблемы эксплуатации ресурсов океана и охраны его от загрязнения—требу­ют не дифференцированного, но комплексного, точнее сказать, системного подхода и обнаруживают явную не­достаточность знаний об океане, ‘которыми располагают и могут располагать частные науки о нем.

Очевидно, что механически сведенные вместе знания, накопленные частными науками об океане, не могут дать представления’о его функционировании как единой сложной системы. Необходимая, адекватная природной, система наук об океане, как и всякая система, не может йыть сведена к составляющим ее подсистемам — част­ным наукам об океане—-она должна быть качест­венно новым построением из составляющих ее элемен­тов. В последнее десятилетие отмечается постепенное пе­реключение генерального направления научных исследо­ваний от проникновения в микромир, в глубину и ин­тимные свойства материи, с чем связаны наиболее выда­ющиеся успехи недавнего прошлого (овладение атомной и ядерной энергией в физике и технике; генетика в био­логии; механизмы реакций в химии; проникновение в; подсознание в «человековедении»), к изучению сложных ансамблей — систем (теория автоматов и кибернетика в физике и механике; экология в биологии; динамика и: макрокинетика в химии; изучение организации, функци­онирования и управления коллективами в социологии).. Кардинальными вопросами при изучении сложных си­стем оказываются следующие: организация и функцио­нирование; динамика и стационарные состояния; меха­низмы саморегулирования и управления; устойчивость и — эволюция; -пространственная и видовая структура. Не­случайно во всех океанологических дисциплинах в по­следнее время на первый план выходят вопросы динами­ки подсистем, с которыми связаны эти дисциплины. Именно от этого генерального направления наук вооб­ще ожидают наиболее выдающихся успехов науки и прак­тики. Следовательно, все шире будут разрабатываться методология изучения сложных систем, основывающая­ся в настоящее время на представлениях кибернетики и- теории сложных систем, и средства их эксперименталь­ного и теоретического изучения, современными приме­рами которых служат теория эксперимента, моделирова­ние и вычислительная техника.

Может возникнуть вопрос: почему же задача синте­за наук об океане не поставлена в прошлом? Потому,, очевидно, что «человечество ставит себе всегда только — такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении — всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже имеются налицо, или, по край­ней мере, находятся в процессе становления»[42].

Таким образом, существуют объективные предпо­сылки развития комплексной науки об океане. Ни одна из частных океанологических наук, связанных с изуче­нием конкретной — механической, физической, химиче­ской или биологической — формы движения материи, не может претендовать на роль этой комплексной науки. Такой наукой может быть только понимаемая в широ­ком смысле океанология, или география океана, как ко­личественное описание динамической геоподсистемы — океана.

Предмет изучения географии океана — океан как единая ‘ сложная открытая динамическая система и од­новременно существенный элемент географической обо­лочки в целом. Главные вопросы географии океана — вопросы структуры океана и его функционирования как ■сложной системы и одновременно как относительно про­стого элемента более, сложной системы — биосферы.

Вот эти вопросы:

1) пространственная упорядоченность океана как ди­намической системы;

2) циркуляция вещества и энергии по звеньям си­стемы; ■

3) эволюция океана и его устойчивость, в том числе к возмущениям в виде загрязнения океана и в виде изъ­ятия его ресурсов;

4) механизмы саморегулирования океана и управле­ния процессами в нем, в том числе климатообразующи­ми, самоочищением, биологическим продуцированием;

5) наконец, на этой основе организация, экономика и долгосрочное планирование оптимальной эксплуата­ции океана как единой системы и звена биосферы.

[1] Дюкрок А. Физика кибернетики. — В сб.: Кибернетика ожи­даемая и кибернетика неожиданная. М., «Наука», 1968 с 109.

[2] Э ш б и У. Р. Введение в кибернетику. М.,Изд. иностр. лит-ры, 1959. 432 с. .. .

[3] Кориолисово, или поворотное, ускорение возникает из-за су­точного вращения Земли. Мы объясним его подробнее р главе I.

[4] Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика,, с. 73—74.

[5] Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. Пер. с англ. М., Атомиздат, 1972, с. 75.

[6] Цит. по кн.: Зубов Н. Н. Динамическая океанология. М., Гидрометеоиздат, 1947, с. 286.

[7] Ццт. по кн.: Фабрикант Н. Я — Аэродинамика. Ч. 1.

М.—Л., ГЬстехтеориздат, 1949, с. 437.

[8] Как видно из рисунка, направление вектора трения ветра о воду не вполне совпадает с направлением ветра,

[9] Против использования соотношения (48) неоднократно выска­зывался известный океанолог-гидродинамик А. С. Саркисян, считаю­щий полученный вывод неприемлемым. Однако математическая сто­рона доказательств никем не ставилась под сомнение.

[10] Г. Герц о максвелловых уравнениях электромагнитного поля. Цит. по кн.: Карцев Вл. Приключения великих уравнений, М., «Знание», 1971, с, 176. 1

[11] Имеется в виду система, управляемая не обязательно чело­

Ниже, .. …….. .

[13] Здесь и дальше мы будем иметь в виду не всю воздушную оболочку планеты, а ее нижнюю часть, охватываемую вертикальной термической циркуляцией и содержащую основную массу воздуха.

[14] Карта траекторий радиозондов на высоте 12 км над Атлан* тикой показана на рис; 13.’ • ’ ■ ■

[15] При расчете использованы правила машинных вычислений, о которых рассказывается в главе III.

[16] Будыко М. И. Полярные льды и климат. Л., Гидрометео­издат, 1969, с. 20. . . — — .

■ 2 Там же, с. 20.

[18] Takahashi К — Climatic change calculated by a simple heat transfer model at the Earth surface. — «Journ. Meteorol. Soc. Japan», 1965, ser. 2, vol. 43, N 4, p. 188—195.

[19] Сергии С. Я. Динамические связи в системе «земная по­верхность— атмосфера» как причина изменений климата. — «Изв. АН СССР. Сер. геогр.», 1966, № 6, с, 3—13.

[20] 3 е д е н о в К. К. Вулканы как источники рудообразующих компонентов осадочных толщ. М., «Наука», 1972, с, 173—174,

‘Зеленое К. к., с, 158.

[21] Turville С. М., de. Terrestrial accretion from the solar wind.—«Nature», 1961, vol. 190, N 4771, p. 156 (обсуждение этого в: P і r і e N. W. Solar wind and terrestrial oxigen.— «Nature», 1961, vol. 190, N 4777, p. 706).

[22] № 4, с. 494—503. Авт.: А. В. Карякин, А. В. Петров, Ю. Б. Гер — лит, М. Е. Зубрилина, ■ . . .

[23] Зеленов К. К. Вулканы как источники рудообразующих компонентов осадочных толщ. М., «Наука», 1972, с. 187.

[24] S і 11 ё n L. Q. The ocean as a chemical system. — «Science», 1967, vol. 156, N 3779, p. 1189—1196. …..

’Mac Intyre F. Why the sea is salt.—«Scientific Ame­rican», 1970, vol. 223, N 5, p, 104—117,

[26] Гетерогенными называют физико-химические системы, состоя­щие из двух или нескольких фаз, имеющие поверхности раздела, по которым соприкасаются однородные части системы (фазы).

[27] Беляев В. И., Ленин А. И., Петипа Т. С. Модели­рование экосистемы пелагической части Черного моря. — В сб.: ~

Математические модели морских экологических систем. Киев, «Нау — кава думка», 1974, с. 10—13. .

‘Николаев Л, А. Основы физической химии биологических процессов. М., «Высш, школа», 1971, с. 80, 87.

[28] Дулуман Е. К. Идея бога. М., «Наука», 1970, с. 54.

[29] Эти, странные на первый взгляд размерности возникают из-за того, что удельная величина получается путем деления скорости на количество пищи и биомассы в первом случае и на количество биомассы — во втором.

[30] Более подробное популярное изложение основ программиро­вания на АЛГОЛЕ ;см.: Брудно А. Л. АЛГОЛ. Изд. 2-е. М., «Наука», 1971; Айзатуллин Т. А., Хай лов К. М. АЛГОЛ — для всех.— «Химия и жизнь», 1972, № J0, с. 32—37,

[31] «За рубежом», 1973, № 21, с. 28—29. ,

[32] См. кн.: Страны социализма и капитализма в цифрах. М., По­литиздат, 1966. ‘ ‘

[33] Талломы — тело несущих растений, нерасчлененное на стебель и листья.

, 2 X а й л о в К. М. Биохимия сообществ. — «Наука и жизнь».

1966, № 8, с. 80.

[34] F e n с h e 1 T. Studies on the decomposition of organic detritus derived from the turtle grass Thalassia Testudinum — «Limnology and oceanography», .1970, vol. 15, N 1, p. 14—21.

[35] Богор. ов В. Г. Жизнь океана. М., «Знание», 1969.

[36] Такие отходы являются прекрасным удобрением для почв. Сапропеля эффективно. используются в сельском хозяйстве-.

’Одум Е. Экология. М. «Просвещение», 1968, с. 108.

[38] Федор ов Е. К. Некоторые проблемы развития наук о Земле. — В кн.: Взаимодействие наук при изучении Земли. М., «Нау­ка», 1964, с. 52. ………………………………………

[39] Стрелки показывают основные круговороты течений на поверхности Тихого океана (по В. А. Буркову, 1968). Цифры обозначают содержание зоопланктона (сырой вес) в верхних 100 м и площади круговоротов (по И. А. Суетовой, 1973). В скобках всюду даны для срав­нения соответствующие цифры по Атлантическому океа­ну, включая Гренландское, Норвежское и Баренцево моря, а — области нагона — конвергенции, б — области сгона — дивергенции.

[40] Николаев Л. А. Основы физической химии биологических ^процессов. М., «Высш.. школа», 1971, с. 120.

[41] Зенкевич Л. А. Фауна и биологическая продуктивность моря.-Т. 1. М., «Советская наука», 1951, с. 13.

[42] М а р к с К. К критике политической экономика. 1858—1859 гг.—- В кн.: Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 13, М., Изд. полит, лит-ры* 1959, с. 7. , .

Оставить комментарий