8. Пространственно временная организация геосистемы. Стекс

Возраст геосистемы- это продолжительнось существования ее в качестве определенных структурно-динамических типов (Сочава, 1974). Минимальное время– это длительность одного единичного события или элементарного состояния геосистемы, расчленение которого на более короткий срок ведет к потере его временной эмерджентности. Эмерджентность – это свойство системы, свойство целого. Характерное время – это длительность протекания процесса возвращения системы в квазиисходное положении или период одного колебания для колебательных систем. Характерное время может совпадать с минимальным временем, но чаще всего оно более продолжительно. Внешняя среда геосистем гетерогенна и элементарные процессы или явления имеют свое характерное время. Движение вещества в системо образующем потоке осуществляется за счет солнечной энергии, ее интенсивность связана с сезонной активностью потока энергии от Солнца. Полное время– характеризует объект как целостный процесс, это совокупность характерного времени или периода, за который реализуются все существенные состояния объекта в рамках его инварианта. Фоновое время- совокупность различных инвариантов ПТК. Стекс суточный вариант состояние и функционирования геосистемы, связанный с погодными условиями, т.е. определяемый температурой, увлажнением, ветровым режимом и влажностью воздуха и выражающееся в активности основных природных процессов (фотосинтез, инофильтрация, деятельность почвенной фауны и др.). Термин был предложен Беручашвили. Типы стексов соответствуют типам погоды. Их всего 15. Стексы иногда объясняются в более крупные группы. Доказано, что стекс элементарное ландшафтое время (также как фация элементарное ландшафтое пространство).

10. Балансовые уравнения геосистем. Средства их физико-географического описания.

Основной метод- балансовый, используемый вместе со сравнительным географическим. Балансовые уравнения геосистем- радиационный, тепловой, водный и баланс вещества - средство их описания. Балансовые уравнения геосистем– средство их физического описания. Этот метод позволяет рассматривать потоки энергии и вещества, говоря языком кибернетики, на «входе» и «выходе» геосистемы, внутренние преобразования и взаимосвязь процессов в ландшафт е. Недостаток балансовых уравнений- неполное описание физической сущности природных процессов. Основное назначение балансового метода – изучение и количественная характеристика динамических явлений, связанных с перемещением вещества и энергии внутри геосистем и между ними в процессе их функционирования. Основными балансами, описывающими процессы функционирования геосистем, являются энергетический, водный и биогеохимический.

Радиационный баланс (остаточная радиация) описывается уравнением: R= Q (1-A) - Eэф, где R -радиационный баланс, А - альбедо, эф -эффективное длинноволновое (тепловое) излучение, -суммарная радиация, которая слагается из прямой (I) и рассеянной (Q = I + S). Eэф -эффективное длинноволновое излучение. То есть радиационный баланс- это та часть поступающей в геосистему солнечной энергии, которая была усвоена геосистемой и включилась во внутригеосистемный и межгеосистемный круговорот.

Дальнейшее преобразование поглощённой солнечной энергии (R) описывается уравнениями теплового баланса: R = L (E + T) + PA + P + F ± A + BZ - LC, где L -скрытая теплота парообразования (? 0,06 ккал/см3), +T -суммарное испарение, где Е -физическое испарение, Т -транспирация растениями, PA -затраты тепла на турбулентный обмен с атмосферой, Р -теплообмен в деятельный слой (растительный покров), А -поток тепла в почву или из почвы, F -затраты теплоты на фотосинтез, Z- вынос тепла со стоком, С -конденсация водяных паров.

Водный и вещественный балансы: Уравнение водного баланса геосистем имеет следующий вид: Х1 + Х2 + r = Sn - Sb + E + T + Bx + U ± W ± g, Где Х1 -атмосферные осадки в жидкой фазе, Х2 -атмосферные осадки в твёрдой фазе (снег); r - роса, Sb - поверхностный сток, Sn - внутрипочвенный сток, U - подземный сток, Bx - аккумуляция влаги в годовом приросте биомассы, W - накопление влаги в геосистеме, либо расход запасов, накопленных в предыдущий момент времени, Е - физическое испарение, Т - транспирация, g - фильтрационный поток поток воды из геосистемы и поток глубинных напорных вод. Балансовое уравнение вещества в геосистеме: x+Mp+Mt±G=Hn+Hs+Hu+Hp+Hr+Hg, где Mx -приход вещества с атмосферными осадками; Mp -приход вещества с воздушными потоками (турбулентным теплообменом), Mt -приход вещества автохтонного происхождения, с современными тектоническими движениями, G -приход (вынос) вещества с подземными водами, Hn -вынос вещества с поверхностным стоком, Hs- вынос вещества со внутрипочвенным стоком, Hu -вынос вещества с подземным стоком, Hp -вынос вещества с воздушными потоками, Hr -вынос вещества с транспирацией, Hg -гравитационные (обвально-осыпные потоки).