- •1.Предмет геофизики ландшафта.
- •2.История становления науки геофизики ландшафта (Арманд, Сочава, Григорьев, Беручашвили, Дьяконов, Вернандский, Пузаченко, Будыко, Чижевский)
- •3)Географические законы и их физическая сущность.
- •8)Закон энтропии геосистем.
- •4. Учение Григорьева о физико-географическом процессе.
- •5.Учение Чижевского о периодической электромагнитной деятельности Солнца.
- •6. Радиационный индекс сухости, коэффициент увлажнения, гидротехнический коэффициент.
- •7. Системный подход – методологическая основа геофизики ландшафта (эмерджментность).
- •8. Пространственно временная организация геосистемы. Стекс
- •10. Балансовые уравнения геосистем. Средства их физико-географического описания.
- •11.Солнце, внутреннее строение, строение атмосферы.
- •14.Альбедо основных деятельных поверхностей
- •15. Изменение радиационного баланса на склонах (экспозиции, крутизна).
- •16.Тепловой баланс геосистем.
- •17.Расчет турбулентного потока тепла от земной поверхности к атмосфере.
- •18. Испарение, испаряемость, затраты тепла на испарение. Методы определения испарения.
- •19.Структура теплового баланса. Составляющая теплового баланса зональных типов геосистем.
- •21. Водный баланс и водный режим геосистем.
- •22.Геофизическая роль росы. Виды росы по условиям образования.
- •23.Влияние интенсивности осадков, дождя и крутизны склона на формирование стока.
- •24. Баланс вещества в геосистемах. Методы изучения движения в-ва в геосистемах.
- •25. Биоэнергетика геосистем. Основные принципы и понятия.
- •29. Устойчивость и изменчивость геосистем, геофизические показатели на входе и на выходе геосистем.
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).