Сложные системы

Доказывается недостаточная включенность в обобщающие работы по землеведению достижений современного почвоведения, что тормозит создание адекватной интегральной теории взаимодействия природы и социума. В связи с многозначностью термина «земля» при определении научных основ использования земельных ресурсов почвенная составляющая обычно не характеризуется с необходимой полнотой. Это делает рекомендации по землепользованию излишне схематизированными, осложняет учет почвенно-географического разнообразия, мешает рациональному использованию и охране территорий.

В настоящее время ощущается потребность в новом осмыслении трудов и идей основоположника фундаментального почвоведения В.В. Докучаева и его выдающегося ученика В.И. Вернадского в контексте достижений естествознания и современных проблем взаимодействия человека и среды его обитания.

В процессе нарастающих климатических изменений в период с 1570 по 1800 гг. в тепловом режиме атмосферы северного полушария Земли выявлено постепенное увеличение среднегодового прироста тепла со средней скоростью около +0,2°С за 100 лет. Начиная с 1810-1820 гг., скорость увеличения температуры возросла почти в 2,5 раза и составляет уже в среднем порядка +0,5°С в столетие. Одновременно развивается потепление в Мировом океане в условиях нарастающей вулканической активности. Сравнение развивающегося потепления на поверхности суши и океана, начиная с 1800-х годов, показывает, что поверхность океана стала нагреваться на 50 лет раньше ускоряющегося потепления приземного слоя воздуха на территории континентов. Начиная с 1910 г. температура воздуха стала нарастать практически одновременно с температурой океанической поверхности. С 1980-х годов в процессе роста испарения с морской поверхности и нарастания количества паров в воздушном пространстве в результате развития парникового эффекта в атмосфере рост температуры воздуха начал опережать температурные изменения на поверхности океана. Крупномасштабные тепловые изменения, как в океане, так и на территории суши одновременно стали приводить к коренным изменениям всего глобального водообмена. Развитие комплекса глобальных природных процессов на земной поверхности позволяет выявить их тесную взаимосвязь с динамикой развивающихся гелиокосмических факторов и геофизических показателей Земли, определяющих положительное развитие тектоники и вулканической активности.

Предлагается методика расчета переходных форм сложных систем в процессе их эволюции (развѐртывания) без каких-либо предположений о специфике упомянутых систем. Для таких систем количественно анализируются их дискретные спектры и причины происходящих изменений. Объектом исследования является структура - совокупность
отношений на числовой оси. Используется тринитарная методика, в частности, основой анализа служат пропорции арифметическая - геометрическая - золотое сечение. Ключевая идея сводится к тому, что для разных вариантов порядка и соответствующих им видов симметрии выявляются тождественные совпадения. Увеличение их количества способствует выживанию структурных конфигураций и появлению новых видов порядка. Предложенные правила выбора разрешенных состояний позволяют сформировать протоструктуру – первичную совокупность отношений. Еѐ эволюция прослеживается по шагам от “0” стадии до появления циклов – интервалов оси, в пределах которых отношения систематически повторяются. Протоструктура состоит из двух компонент, наделена высокой степенью симметрии и включает в себя в качестве фрагментов наиболее распространенные в природе численные инварианты 1+ , 2, 2+ , 5 и 10, где  -1=1+ =(1+ 5 )/2 =1,6180…- - золотое сечение. Протоструктура рассматривается впервые, она, предположительно, характеризует основные свойства пространства-времени и является сырьѐм для дальнейшей эволюции. Указывается, что методика позволяет анализировать формирование разрешенных позиций параметра порядка,
например, в Солнечной системе. С физических позиций модель характеризуется как попытка выхода на третий из предложенных Е.Вигнером уровней события - законы - принципы симметрии.

В конце января 2013 года на Северном Кипре во время грозы была сделана фотография четырѐх каналов необычного атмосферного разряда. В отличие от чѐточной молнии, каналы этого разряда имеют чѐтко выраженную периодическую структуру, гораздо меньшую яркость и жѐлто-зелѐную окраску. Они наблюдаются в виде одного, трѐх и пяти параллельно идущих штрихов. Сделано предположение, что этот разряд мог сформироваться в плазменном волноводе остывающего канала линейной молнии, в котором образовалась стоячая электромагнитная волна.

Проведенный анализ попыток прогнозирования в современной экономической науке позволяет сделать вывод, что экономические математические модели всѐ чаще дают прогнозы, мягко говоря, не соответствующие действительности. В представляемой работе авторы попытались разобраться в ситуации и постараться ответить на ряд принципиальных, на их взгляд, вопросов. В частности, в статье проводится обзор ряда математических и циклических экономических моделей, рассматривается вопрос о том, почему среди многообразия видов экономических математических моделей циклические модели иногда недооцениваются. Также осуществляется попытка анализа связи между циклическими экономическими моделями на примере связи между среднесрочными (7-11 лет) циклами Жюгляра и длинными (40-60 лет) циклами Кондратьева.

На основе повторных батиметрических съемок изучена морфодинамика приустьевых систем каньонов рр. Мзымта и Псоу, а также двух каньонов вдольберегового питания.
Показано, что интенсивность аккумуляции наносов в отвершках каньонов зависит от удаленности их вершин от устьев рек и берегов. Наибольшее количество материала поступает в отвершки, расположенные вблизи устьев рек и верховьев каньонов, приближенных к берегу. Аккумуляция наносов в отвершках приводит к выдвижению бровки свала глубин в море, увеличению крутизны морского края накапливающегося материала и при достижении его критического уклона, смещению вниз по тальвегам на более низкие уровни. После этого цикла вновь начинается фаза седиментации в верховьях каньонов.

Интенсивность накопления наносов в отвершках приустьевых каньонов во многом зависит от их расположения относительно направления потока наносов. В ходе вдольберегового перемещения крупнообломочные фракции наносов при удалении верховьев каньонов от берега более чем на 100 м попадают в ограниченном количестве.

Подводные каньоны вдольберегового питания Новый и Константиновский, верховья которых смыкаются с подножием пляжей, и блокирование перемещения наносов от устья р. Мзымта оградительными молами порта привели к резкому нарастанию дефицита наносов и сокращению ширины пляжей на участке берега от порта до устья р. Псоу.

Доказывается необходимость принципиального усиления интеграционных процессов в науке, что является важнейшим условием адекватного обоснования решения экологических проблем различного уровня. Показана острая востребованность фундаментального почвоведения, теории единства человека и природы (хомонатурологии) и других междисциплинарных наук и направлений. Отмечена возрастающая роль философии науки в актуализации основоведческих разделов в естествознании и гуманитарных дисциплинах.

Рассмотрены эксперименты с одиночными квантовыми частицами, позволяющие предположить, что квантовые процессы происходят вне макроскопического пространства-времени.

В современной физической картине мира понятие «масса» тела присутствует в трех основных ипостасях:

• во втором законе Ньютона F = mi dx2/d2t (mi - инертная «масса»);
• в законе всемирного тяготения |F | = G mgМ/r2 (mg - гравитационная «масса»);
• формуле Эйнштейна E = m0c2 (m0 – масса покоя, или энергетическая «масса»).
  Все три массы mi, mg и m0 имеют одну и ту же размерность (килограмм) и могут относиться к одному и тому же телу, но характеризуют совершенно разные его свойства: mi – отвечает за сопротивляемость тела изменению состояния его движения, mg – отражает способность тела притягивать другие тела, m0 – характеризует количество внутренней энергии, содержащейся в теле. Поразительно, но считается, что все эти три совершенно разные характеристики тела равны друг другу mi = mg = m0.
  Данное обстоятельство приводит к таким неоднозначным гипотезам, как предположение о существовании «темной материи» и «темной энергии», к необходимости поисков «эфемерных» бозонов Хиггса, к проблеме непостоянства эталонов единиц измерения, включая эталон «килограмма», и к другим проблемам современной физики.
  Понятие «масса» является одним из самых неопределенных в постньютоновской науке. На взгляд автора, наиболее эффективный способ разрешения многих научных проблем – это постепенное исключение понятия «масса» из всех отраслей Знания.
  Некоторые аспекты, связанные с исключением понятия «масса» из научных воззрений, обсуждаются в «Алгебре сигнатур» [2, 3, 4]. В данной статье затронут только частный вопрос о возможности развития безмассовой теории относительности на основании рассмотрения расширенного класса вакуумных уравнений Эйнштейна.

В статье представлен краткий обзор основных публикаций по приложению теории сложных сетей в изучении заболеваний человека. Основное внимание уделено вопросам взаимосвязи различных болезней на молекулярном и фенотипическом уровне. Дано краткое описание сетевой модели сахарного диабета второго типа.

Рассмотрены флуктуации глобальной циркуляции атмосферы в 1899-2014 гг. в классификации Б.Л. Дзердзеевского. Выявлены три циркуляционные эпохи. Проанализирована повторяемость элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ) в каждой эпохе. Отмечены ЭЦМ, суммарная продолжительность которых в среднем за эпоху превышает полгода.

Установлена свяэь многолетних колебаний среднегодовой температуры воздуха в Северном и Южном полушариях и глобальной, а также годовой амплитуды температуры воздуха с изменением характера циркуляции атмосферы.

Особое внимание уделено современному периоду (1998-2014 гг.). В этот период в нижней тропосфере наблюдается максимальный меридиональный перенос воздушных масс (в среднем 335 дней в году). В 93 днях в среднем за год отмечаются макропроцессы с циклонами на полюсах, без блокирующих процессов, с тремя-четырьмя выходами циклонов из низких широт в высокие в каждом полушарии (тип 13). В остальные дни преобладают макропроцессы с антициклонами на полюсах, выходами циклонов из низких широт в высокие в двух-четырёх секторах каждого полушария и арктическими/антарктическими вторжениями в их тылу, формирующими блокирующие процессы (типы 8- 12). В результате среднегодовая температура воздуха Северного, Южного полушарий и глобальная перестала ежегодно повышаться, как это было в 1981-1997 гг., хотя 2014 г. оказался самым тёплым на Земле с 1850 г.

Из-за роста продолжительности высокого давления над континентами зимой и летом годовая амплитуда глобальной температуры воздуха в настоящее время растёт.
Одновременные выходы циклонов из низких широт в высокие в разных секторах полушарий вызывают одновременное возникновение опасных природных процессов, связанных с обильными осадками, в разных регионах Земли.

Обоснована недопустимость дальнейшего разрушительного использования почвенных ресурсов планеты. Показана перспективность рассмотрения цивилизации Земли как состоящей из органически сопряженной диалектической пары – городской и сельской геобиоцивилизаций, нуждающихся в эффективном осуществлении почвоохранных и почвовосстановительных программ.