Код: Выделить всё
Долгинова В. А., Рыбальский Н. Н. Синергетика в почвоведении // XXV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных Ломоносов-2018. Секция Почвоведение. — Макс Пресс Москва, 2018. — С. 79–80.Синергетика в почвоведении
Долгинова В.А., Рыбальский Н.Н.
факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
Долгинова В.А., Рыбальский Н.Н.
факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
Почвенные системы можно рассматривать как систематически повторяющиеся на разных уровнях масштаба структуры. В особенности структура почвенных горизонтов представляет собой ни что иное как природный фрактал в открытой сложной системе, для описания эволюции которого лучше всего подходят методы синергетики [1]. Переход почвоведения к новой научно-аналитической парадигме видится довольно медленным процессом, как за счет относительной сложности математического аппарата (нелинейной неравновесной термодинамики, теории катастроф, теории групп и др.), так и за счет неразработанности понятийного аппарата почвоведения в терминах и категориях синергетики, позволяющих вести подобные научные исследования; ведь в почвоведении синергетический подход ранее масштабно не применялся, хотя почва – прекрасный объект для изучения динамики необратимых процессов почвообразования и изучения формирования структуры почв синергетическими методами.
Возможность и целесообразность применения синергетики в почвоведении обусловлены открытостью почвенной системы и наличием большого количества параллельно идущих нелинейных процессов [2], что в традиционных подходах по почвенному моделированию ведет либо к невозможности полно отразить все протекающие в почвах процессы и соответственно к полному отказу от видимой возможности полного математического описания почв, за исключением концептуальных уравнений (Докучаева, Йенни и др.). Второй вариант – выбор отдельного почвенного процесса и проработка его математического описания и моделирования (динамика органического вещества, потоки углерода и др.). Мы видим большой потенциал синергетических методов для изучения и систематического описания видимых и прогнозируемых почвенных процессов как единого целого, а в особенности – процесса зарождения и эволюции почвенной структуры.
Почва сформировалась, как тонкая пленка на границе двух крайне энергетически-избыточных формаций: атмосферы и земной коры; первая из которых, черпает энергию, в основном от излучения солнца, вторая от разогретого земного ядра. Существование на границе раздела сред и столкновения восходящих и нисходящих потоков энергии всегда порождает сверхкритические состояния, что подтверждается многочисленными примерами из физики (ячейки Бенара) и других наук.
Достижения современной физики неравновесных открытых систем и нелинейной математики термодинамический необратимых процессов, выраженные в новом междисциплинарном подходе – синергетике – показывают возможности по-новому описать и понять почву как объект внутри которого естественным образом понижается энтропия (и формируются специфические для почвы горизонты и другие упорядоченные и квази-упорядоченные структуры) за счет внутреннего устройства системы и воздействия на почву факторов почвообразования.
Литература
1. Haken H. Some Aspects of Synergetics. From Laser Light to Cognition. In: Müller S., Plath P., Radons G., Fuchs A. (eds) Complexity and Synergetics. Springer, Cham, 2018.
2. Долгинова В. А., Васильев П. А. О возможности применения методов синергетики в почвоведении // Наука на рубеже тысячелетий. — Сборник материалов 4-й международной научно-практической конференции. — Москва, 2007. — С. 137–139.
Код: Выделить всё
Долгинова В. А., Рыбальский Н. Н. Синергетика в почвоведении // XXV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных Ломоносов-2018. Секция Почвоведение. — Макс Пресс Москва, 2018. — С. 79–80.