|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Возможные геофизические приложения теории детерминированного хаоса (Краткий аналитический обзор)статья
- Автор: Лукк А.А.
- Сборник: Изучение природы вариаций геофизических полей
- Год издания: 1994
- Место издания: ОИФЗ РАН Москва
- Первая страница: 98
- Последняя страница: 114
- Аннотация: Выполнен краткий аналитический обзор представлений о детерминированном хаосе в приложении к задачам геофизики. Показывается перспективность этих представлений для целей интерпретации временных вариаций геофизических полей. Приводятся примеры, иллюстрирующие возможность понимания вариаций геофизических полей как проявление эволюции детерминированного хаоса. 1. Состояние проблемы Одним из важнейших моментов в изучении природы наблюдаемых вариаций значений геофизических полей является установление характера отклика среды на изменения во времени условий ее нагружения внешними воздействиями. Этот отклик, по-видимому, должен обусловливать наблюдаемые вариации значений геофизических полей через соответствующие изменения внутренних параметров среды. При этом в условиях предположения упругого линейного поведения континуума среды наблюдение значимых вариаций величин геофизических полей становится возможным лишь при значительных изменениях внешних воздействий, вызывающих, в свою очередь, достаточные для наблюдения изменения его внутренних параметров. Подобный подход к пониманию природы вариаций геофизических полей на долгие годы определил направление исследований в интерпретации наблюдаемых в действительности вариаций геофизических полей. В действительности же по мере накопления кондиционных экспериментальных материалов длительных стационарных наблюдений за вариациями геофизических полей выявилось следующее существенное обстоятельство. Среди флуктуаций значений временных реализаций практически всех рассмотренных геофизических параметров заметную роль играют квазирегулярные гармоники в широком диапазоне периодов, ограниченном лишь детальностью наблюдений со стороны коротких периодов и длительностью геофизических наблюдений со стороны длинных периодов [Morgan et al., 1961; Greensfelder, Bennett, 1973; Sadeh, Meidav, 1973; Sadeh, Wood, 1978; Bath, 1978; Abe, Kanamori, 1979; Кропоткин, Люстих, 1974; Жуков, Остапченко, 1979; Лукк, Юнга, 1979, 1983; Лукк, 1991; Лукк и др., 1991; Сытинский, 1982; Нерсесов и др., 1983, 1986; Попандопуло, Нерсесов, 1991; Гамбурцев и др., 1986; Гамбурцев, 1987, 1992; Журавлев, 1982]. Части из этих гармоник могут быть поставлены в соответствие известные физические периодичности, имеющие глобальную или даже космическую природу (например, лунно-солнечные приливы, сезонные периодичности, цикличность солнечной активности, периодичности во взаимном расположении планет в Солнечной системе и пр.), хотя количество выделяемых гармоник значительно превышает количество известных на сегодняшний день физических периодичностей. Но самый простой расчет возможного эффекта в твердой Земле от указанных внешних причин при условии ее описания упругим линейным континуумом с несомненностью убеждает нас в невозможности наблюдения вызванных ими вариаций геофизических полей сколь-либо значимой интенсивности. Тем не менее, эти периодичности наблюдаются и, кроме того, надо заметить, что зачастую они имеют аналоги в совершенно различных процессах, протекающих в живой и неживой природе. Примеры тому можно было бы указать при сопоставлении биологических ритмов [Goodwin, 1976], колебательной эволюции экологических систем [May, 1979], месячной, сезонной и более длиннопериодной цикличности геофизических процессов в атмосфере и твердой Земле [Morgan et al., 1961; Федотов, 1968; Лукк, Юнга, 1979; Schnelle, 1990; Лурсманашвили и др., 1987; Ривин, 1989; Kermit, 1992] и так далее. Вместе с тем, в силу широкой спектральной наполненности временных вариаций большинства геофизических параметров, их вид зачастую приближается к случайным колебаниям, что существенно осложняет их интерпретацию. Можно предположить, что столь широкий набор квазирегулярных гармоник, составляющих вместе со случайным шумом близкую к хаотической наблюдаемую в действительности колебательную структуру изменений значений временных реализаций геофизических полей, является в определенной степени отражением внутреннего устройства реальной геофизической среды. В настоящее время становится все более очевидным, что адекватное описание поведения во времени реальной среды в рамках представлений о характере деформирования сплошного линейно-упругого континуума невозможно. Приходится предполагать, что существенную роль в поведении во времени геофизической среды играет нелинейность ее реакции на изменения внешних и внутренних условий ее существования. При этом крайне незначительные изменения условий могут при определенном стечении обстоятельств приводить к существенным изменениям в состоянии геофизической системы. Тем самым модель нелинейной динамической системы представляется предпочтительной для описание поведения реальной геофизической системы.
- Добавил в систему: Лукк Альберт Артурович