Синергетика в почвоведении (2018)

Авторский раздел. Научные статьи по почвоведению и наукам о Земле
Ответить
Аватара пользователя
Ортштейн
Администратор форума
Сообщения: 68
Зарегистрирован: Сб фев 23, 2013 5:28 pm

Синергетика в почвоведении (2018)

Сообщение Ортштейн » Чт фев 28, 2019 12:31 am

Ссылка для цитирования: 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

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.

Ссылка для цитирования: 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.

Ответить