1.6.4. Елементи самоорганізації

Щоб розглянути рельєф як організовану систему, необхідно у відомій мірі перевести традиційні геоморфологічні поняття на мову кібернетики.

Крім понять "система", "структура", "функціонування", визначених вище, необхідно ввести ряд нових понять і визначень. Насамперед, для системи взагалі (особливо ж керованої) необхідно розгорнуте розуміння поняття "зв'язок". Воно означає взаємозумовленість існування явищ, розділених у чи просторі в часі. Це поняття належить до самих фундаментальних наукових елементів. Власне кажучи, людське пізнання починається з вивчення речей і зв'язків між ними, відповідно до принципу діалектики про загальний взаємозв'язок явищ у навколишньому світі.

Самий звичайний зв'язок - простий причинно-наслідковий. Його зміст загальновідомий: одне явище (властивість), що передує іншому, вважається причиною, якщо удасться довести чи хоча б визначити, що без нього наступне явище не могло б відбутися. Причинно-наслідкове пояснення, відоме в геоморфології з її зародження (геоморфологія пов‘язана саме з можливістю пізнавати будову земної кори через її зовнішній вигляд на основі причинно-наслідкового зв'язку), припускає надання одним явищам домінантного, іншим - підлеглого значення.

Необхідно зазначити, що важко провести розмежування поміж тим, що істинно саме по собі, тобто існує в природі, і тим, що представляється дійсним у рамках даної системи поглядів. Тому так часто - і в геоморфології в тому числі - міняються уявлення про причинно-наслідкові зв'язки, навіть без якої-небудь перебудови фактичної аргументації. Наприклад, у структурно-геоморфологічному аналізі найчастіше першопричиною всіляких особливостей рельєфу вважаються тектонічні фактори, а в інших випадках - зовсім інші, екзогенні причини.

Але ж, тільки в модельному випадку можна говорити про одне -однозначну причинність (казуальність) зв'язків. У реальних умовах найчастіше одне явище може бути наслідком декількох різних причин; наслідком декількох причин, що одночасно виявляються, наслідком ланцюгового перебігу явищ. Воно може породити різні наслідки в залежності від попереднього стану чи різних зовнішніх обставин.

Однак досить часто навіть у явищах, що відбуваються послідовно, важко установити, що є причина, а що наслідок. Наприклад, утворення вимоїни на схилі буде наслідком концентрації стоку, але в той же час концентрація стоку служить наслідком виникнення вимоїни. У такому випадку причина і наслідок поперемінно міняються місцями, утворивши свого роду "кільце", сформоване двома протилежно спрямованими зв'язками.

Зв'язки подібного типу досить часті. Якщо одну з гілок такого зв‘язку називати як прямий зв‘язок, то інший виявиться зворотним. Іноді ці поняття можна змінити на протилежні, тобто поміняти місцями, якщо після перестановки явищ, що вивчаються, зв'язки поміж ними не здадуться абсурдними.

Зв'язки між явищами можуть бути в різній мірі сталими. Крайніми випадками буде, з одного боку, цілком детермінований (функціональний) зв'язок, часто описуваний рівняннями (наприклад, залежність швидкості чи потоку енергії від ухилу), з іншого – суто випадковий. Зв'язки, що містять елемент випадковості, називають стохастичними.

Дуже важливим є фізичний характер реалізації зв'язків. Тут можна виділити зв'язки тільки речовинні (у системі стоку чи інших форм переносу речовини на земній поверхні), тільки енергетичні (перехід потенційної енергії в кінетичну і дисипація енергії на тертя в системі поверхневого стоку і т.п.) і інформаційні, чи структурні. Останні виявляються у відображенні однією структурою іншої структури. Наприклад, потік наносів диференціюється в залежності від субстрату, відбиваючи його структуру. Численні приклади інформаційних зв'язків описані спеціально в монографіях А.С.Девдаріані та О.Д.Арманда.

Зв'язок — це форма відношень. Відношенням є характер взаємного розташування і взаємозалежності елементів системи. Відношеннями утворюються системи різного ступеня складності з відповідних елементів, причому те саме відношення може бути в різних системах (поміж підсистемами), і одночасно один елемент (одна система) може вступати в різні відношення з іншими системами. Причому зміна відношень спричиняє зміну системи, навіть якщо набір елементів залишається однаковим. Наприклад, послідовність схил-перегин схилу-схил-тальвег виражає складний схил балки, а інша послідовність тих же елементів – перегин схилу-схил-тальвег-схил - саму балку в поперечному перерізі. Отже, відношення виступає в ролі властивості й ознаки системи одночасно. З цього погляду спробуємо проаналізувати відносини, характерні для флювіального рельєфу.