4. Блок «живое вещество»

Основным элементом блока «живое вещество» является его природный потенциал (запас работоспособности), который описывается уравнением:

,

где S — мощность потока солнечной энергии на поверхности Земли, — мощность ресурсов, потребляемых живым веществом (из запасов неживой природы); — обобщенный коэффициент полезного действия живого вещества; — коэффициент отмирания живого вещества; — полезная мощность, развиваемая живым веществом в ходе его жизнедеятельности.

Потребление живым веществом ресурсов из неживой природы может быть описано в энергетических измерителях следующим уравнением:

, (16.7)

где — коэффициент ресурсоотдачи в процессе использования живым веществом природного потенциала неживого вещества; — полезная мощность воздействия живого вещества на неживое; — параметр, зависящий от среднего интервала времени между затратами энергии живым веществом и получением ресурсов из неживой природы.

Полезная мощность живого вещества определяется соотношением:

, (16.8)

где — полезная мощность (работоспособность) живого вещества; — коэффициент, характеризующий долю природного потенциала живого вещества, расходуемого на годовую полезную работу (имеет размерность, обратную размерности времени).

Распределение полезной мощности живого вещества в модели осуществляется по двум основным направлениям: на воспроизводство живого вещества (поддержание и развитие его внутренней работоспособности) и на добычу ресурсов из неживой природы:

, (16.9)

где — полезная мощность, расходуемая на воспроизводство живого вещества.

Отходы жизнедеятельности живого вещества:

, (16.10)

где — мощность отходов жизнедеятельности живого вещества, образуемая суммой потоков свободной энергии отходов и их анергии.

Предполагается, что обобщенный коэффициент полезного действия живого вещества определяется в зависимости от величины природного потенциала живого вещества и от полезной мощности, расходуемой на воспроизводство живого вещества:

.

Коэффициент ресурсоотдачи неживой природы под воздействием живого вещества определяется в зависимости от величины природного потенциала неживого вещества и от мощности воздействия живого вещества на неживое:

.

Живое вещество в модели, в свою очередь, представлено тремя блоками: растения, растительноядные животные и хищные животные.

5. Блок «неживое вещество»

Основное уравнение данного блока определяет динамику природного потенциала (запаса свободной энергии) неживого вещества

; , (16.11)

где — поток, характеризующий воздействия человечества на неживую природу; — обобщенный коэффициент полезного действия переработки микроорганизмами продуктов деятельности человечества и жизнедеятельности живого вещества в запасы природного потенциала неживой природы, — коэффициент диссоциации неживого вещества.

Указанный коэффициент зависит от потенциала микроорганизмов (живого вещества):

= .

Накопление отходов жизнедеятельности в природе представляется уравнением динамики их свободной энергии:

, (16.12)

где А — запас накапливаемой свободной энергии отходов и их анергии в природе.

Мы показали интегральные оценки динамики глобальной системы. Аналогичным образом могут быть представлены интегральные оценки и на локальном уровне: «Человек—общество—природная среда».