Ответы составил Gazoved

БИЛЕТ 1.

1. Математическое моделирование и его роль в почвенных исследованиях. Классификация моделей по способу реализации.

Про общую роль в почвоведение все понятно – сейчас накоплено много данных, все такое, их надо систематизировать и т.д., перед применением того или иного средства, либо воздействия, надо изучить как система ответит, что бы не было роковой ошибки, вспомнить про изобретение пороха (могли только обжечься), при разработке атомной бомбы пострадали огромное территории, ну и все такое, масштабы воздействия – растут, следовательно необходимо тщательнее подходить к анализу. Классификация по способу реализации:

• АНАЛИТИЧЕСКИЕ и ИМИТАЦИОННЫЕ (модели, когда можем интересующие переменные получить и представить решение в виде уравнений (в аналитическом виде)): Аналитические (Наглядность результата, видно качественное поведение системы, очень мало по отношению к почве) и Имитацонные (результат в виде алгоритма, в виде компьютерных программ, задав начальные условия на выходе, мы получаем численное решение для писания состояния системы)

• ЛИНЕЙНЫЕ и НЕЛИНЕЙНЫЕ ()

• СТАТИЧЕСКИЕ и ДИНАМИЧЕСКИЕ (стат. – не учит. дин. во времени или могут использоваться в случае квазистационарных процессов, т.е. когда изменения происходят медленно, дин. – учит. дин. во времени)

• СТАХОСТИЧЕСКИЕ и ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ (дет. – когда результат получается с точностью до ошибки вычислений (результат всегда будет один и тот же сколько раз не запускай); стах. – они же вероятностные, т.е результат получаем не в виде конкретных цифр, а в виде вероятности того или иного значения (таких моделей мало – требуют много информации))

• ТОЧЕЧНЫЕ и ПРОТРАНСТВЕННЫЕ (точ. – в них нет такого параметра как пространство – только время может быть, а может и не быть в случае, например статических моделей, пространственные – могут быть 1,2,3-х мерными)

2. Перенос веществ в почвах. Гидродинамическая дисперсия и шаг смешения. Нерастворяющий объем влаги. Влияние этих параметров на динамику переменной состояния (концентрации ионов в профиле почвы).

Гидродинамическая дисперсия - это «размыв» фронта движущегося раствора, диффузия, происходящая вследствие неравномерности, сложности порового пространства почв. «Гидродинамической» - потому что оно связано с движением раствора, с его гидродинамикой. «Дисперсией» - так как его результат в целом аналогичен проявлению диффузии, это явление также приводит к диффузности фронта движущегося раствора. Поэтому и характеризовать это явление можно коэффициентом, аналогичным коэффициенту диффузии, - коэффициентом гидродинамической дисперсии, Dh. На величину Dh наибольшее влияние оказывают скорость движения потока в порах и структурное строение почвы. Полученное для расчета Dh уравнение Dh = λ|υ|ⁿ включает два параметра: λ – коэффициент, учитывающий дисперсию скорости потока в порах разного размера, называемый параметром гидродинамической дисперсии почвы или шагом смешения, возрастает с увеличением неоднородности упаковки почвенных частиц извилистости почвенных пор [см, м]. Показатель степени n, зависящий от структуры порового пространства, т.е. от плотности почвы и степени ее агрегированности. υ – поток раствора через единичный капилляр. Таким образом, при движении растворенных веществ в пористых средах, таких как почва, наблюдаются следующие явления: 1. нет четкой границы между поступающим раствором и почвенной влагой, происходит «размыв» фронта движущегося раствора; 2. при движении происходит непрерывное перемешивание раствора и почвенной влаги, в результате образуется расширяющаяся зона дисперсии (зона смешивания, переходная зона, шаг смешения); 3. интенсивность изменения концентрации индикатора больше в направлении движения потока по сравнению с направлением, перпендикулярным движению; 4. явление перемешивания, или «размыва», фронта движущегося раствора тем сильнее, чем выше скорость потока и значительнее дифференциация размеров пор.

Около стенки твердой фазы образуется так называемая зона выталкивания аниона, или нерастворяющий для аниона объем пристеночной почвенной влаги. Наличие такого нерастворяющего объема приводит к более быстрому появлению аниона, и пик выходной кривой будет приходиться на значение такта, меньшее единицы.

если рассматриваемая переменная вычисляется с помощью модели, то это – переменная состояния.

БИЛЕТ 2.