Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Синергетические аспекты рельефообразования : диссертация ... кандидата географических наук : 25.00.25

Год: 2006

Номер работы: 307113

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Существенной особенностью современного этапа развития научного знания является усиление интереса к проблемам, связанным с исследованием сложных систем природы, к числу которых относятся и геоморфологические системы. Геоморфология как наука всегда должна быть повернута в сторону наиболее актуальной для своего времени проблематики, поскольку сам категориальный аппарат науки есть подвижная система, структура которой определяется господствующей парадигмой. Формирующаяся в настоящее время новая па

Глава 1 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСИОВЫ СИИЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ИССЛЕДОВАНИЮ РЕЛЬЕФА Интенсивный процесс роста любой науки определяется расширением её эмпирического базиса, повышением уровня теоретизации, усилением практической эффективности. Откликаясь на интеграционные тенденции в современной науке, геоморфология становится всё в большей мере объектом междисциплинарного синтеза, использует непосредственно или в трансформируемом виде, как общенаучные методы, так и методы отдельных наук. Система

Эволюция геоморфологии (Тимофеев,2002, Дедков, 2001) со всей наглядностью показала, что эта относительно молодая наука открыта для новых идей и современных тенденций. Геоморфология - часть наук о Земле и, являясь по своему определению, комплексной наукой, с глубокими корнями в географии и геологии, обладает широким спектром методологических подходов и методов. Среди них можно выделить специфическое иснользование общенаучных методов (исторический, системный, структурно- функциональный) и спец

1.2. Исходные положення н основные нонятия подхода Синергетика идентифицирует современный уровень познания, достигнутый теоретической мыслью в решении проблем, связанных с методологией исследования сложных систем природы. Известно, что методологический подход конструируется при наличии ряда обстоятельств, одним из которых является суш;ествование ключевого понятия и его использование в качестве средства познания. Таким понятием для синергетики является самоорганизация. Сначала на качест

1.3. Обоснование синергетического подхода к исследованию геоморфологических систем Известно, что на стадии формирования частнонаучных теоретических схем любого общенаучного подхода, в том числе и синергетики, возникает необходимость в некотором обосновании теории. С точки зрения методологии, обоснование представляет собой согласование с основаниями теории. Какая бы ни была научная значимость синергетики, в геоморфологии она должна рассматриваться в той мере, в какой исходные концепции синерг

Поскольку синергетика имеет дело с самоорганизующимися процессами, адекватность общим признакам самоорганизации в развитии геоморфологических систем является непременным условием эффективного применения синергетической методологии. Кроме того, допускаем, что эти признаки являются достаточными для определения возможности применения синергетического подхода к исследованию геоморфосистем. Суть реализации признаков самоорганизации геоморфосистем состоит в следующем. Геоморфосистема представляе

Определение синергетики предопределяет и особенности синергетического моделирования. Описание эволюции системы - задача синергетики, и решить ее помогает правильно выбранный математический метод, адаптированный к вполне определенной математической модели. Сама модель должна отражать действие наиболее существенных факторов, объективно вызывающих проявление основных динамических свойств какой-либо сложной системы и формирование самоорганизующейся структуры. Открытый характер геоморфологической

1.3.3. Рельефообразующие литопотоки Любой геоморфологический процесс возможен лишь в условиях массоэнергообмена. Иными словами, преобразование элементов рельефа есть движение вещества, связанное с изменением их энергии. Геоморфосистемы в основном получают энергию из внешних сред. Эта энергия расходуется на изменение состояния систем, выражаюш,ееся в процессах морфогенеза. Главным источником энергии геоморфологических процессов являются внешняя энергия Солнца и внутренняя энергия Земли. Солнеч

Гл а ва 2 ОСОБЕННОСТИ САМООРГАНИЗАЦНИ В СКЛОНОВЫХ СИСТЕМАХ Самоорганизация в геоморфологических системах может происходить различными способами. Одним из способов является, по словам И. Пригожина, рождение порядка из хаоса, когда первоначально недифференцированное вещество в определенных условиях определённым образом дифференцируется, переходя в хорошо упорядоченное состояние. В этом смысле развитие склонов представляет особый интерес. Один из ведущих принципов синергетики - принцип подчинен

Процессы выветривания сопровождают весь ход рельефоообразования и занимают особое место в числе экзогенных процессов. Выветривание - результат глубокого преобразования поверхпостного слоя горных пород и находится в самом начале деятельности комплекса экзогенных процессов. Количество и качество продуктов выветривания определяют возможность, тип и режим движения потоков веш;ества, осуществляющих рельефообразование. Для возникновения денудационного рельефа необходимо сначала разрушить связи межд

Процессы выветривания по механизму можно разделить на два вида (Поздняков 1976; 1988; Поздняков, Ройхваргер, 1980; 1982): деление обломков на части (дробление) и поверхностное разрушение. Интенсивность дробления характеризуем величиной тчастотой деления на части, численно равной относительному изменению количества обломков за единицу времени. Можно считать в первом приближении, что величина т не зависит от размеров обломка и его местоположения в рыхлом чехле. Согласно приведенному определению

В совокупности процессы, поддерживаемые рассмотренными механизмами, приводят к построению определенной структуры системы "кора выветривания", важным признаком которой следует считать баланс отрицательных и положительных обратных связей, развитых до определенного предела, а также появление свойства эмерджентности. Следствием указанных свойств является формирование в структуре системы механизма саморегулирования, направленного на сохранение инварианта системы (в данном случае инвариан

В большинстве реальных геоморфологических ситуаций выветривания в условиях полного отсутствия механического выноса его продуктов, формирования площадной глинистой коры выветривания мощностью в десятки метров не происходит. Поскольку большая часть поверхности литосферы представляет собой сочетание уклонов различной крутизны, то деятельность агентов выветривания корректируется рядом факторов. Выветривание на склоне даже небольшого уклона отличается от выветривания на горизонтальных поверхностях

Рассмотрим особенности формирования организации склонов и процессов саморегуляции, учитывая различные способы движения продуктов выветривания.

Функционирование системы "склон" обусловлено направленным развитием взаимодействующих сил по перемещению обломочного материала. Рыхлый материал, в зависимости от его физико-механических свойств (в частности, быть сыпучим или вязким), в отсутствие каких-либо сил, кроме силы тяжести, формирует наклонные поверхности строго определенной крутизны. В таких условиях это свойство проявляется только до того момента, пока крутизна не превышает угол естественного откоса. В реальных условиях ры

Рассмотрим развитие гравитационного склона, имеющего крутизну большую, чем угол естественного откоса. Здесь выражение (

2.15) примет вид (

2.16) где Р - вес слоя пород. На гравитационном склоне постоянно существует равенство скорости выветривания (F-поток) и денудации (£)-поток). Толщина слоя рыхлого материала, образующегося при выветривании, равна толщине удаляющегося слоя. Поэтому склон отступает, сохраняя крутизну, с максимально возможной скоростью, равной скорости выветривания

В случае денудации, протекающей в виде вязкого движения, склоновые процессы определяются характерными видами деформаций рыхлого чехла. В основе этих деформаций лежат конкретные физико-механические и химические процессы, протекающие под влиянием изменения напряжений, влажности и температуры. При одинаковом уклоне, в зависимости от такого свойства склоновых отложений, как консистенция, скорость движения изменяется в сотни раз. Для геоморфологических систем в некоторых условиях, оказывается важн

В создании форм рельефа поверхности Земли наряду с рассмотренными выше процессами выветривания и денудации участвует и эрозия. В данном случае под эрозией понимаем процесс переработки земной поверхности текучей водой. Результатом их взаимодействия является формирование определенной организации рельефа.

2.4.

1.0сновные закономерности формирования поверхности равновесия Эрозионная деятельность водных потоков зависит от многих показателей, главным из которых является тектоническая активность, определяющая уклоны поверхности, а, следовательно, и скорости течения. Кроме того, на интенсивность эрозии оказывают влияние состав коренных пород и донных отложений, их гранулометрические характеристики, расход воды, увлажненность климата и др. Эрозионная деятельность потоков и склоновые процессы имеют взаимо

2.4.2.Фрактальные характеристики эрозионной поверхиости Пусть ровная исходная поверхность расчленяется водными потоками с образованием склонов долин одинаковой крутизны. Здесь роль F-нотока играет эндогенный поток вещества, создающий первичную наклонную поверхность, а в результате эрозионного расчленения создается экзогенный литопоток вещества (D-поток) и формируются склоны второй генерации. Тогда при любой густоте и глубине расчленения площадь поверхности будет определяться соотношением: S =

2.4.3.Модель саморегуляции эрозионно-денудационного рельефа Из вышесказанного следует, что функционирование склона как эрозионно-денудационого структурного образования зависит от тектонических движений (эндогенная составляющая, которая в данном случае выступает в роли F-потока) с одной стороны, и от эрозионно-денудационного процесса (экзогенная составляющая, выступающая в роли

1)-потока) с другой. F-поток, обладающий определенными физико-механическими свойствами, численно характеризующи

3.1. Саморегуляция и самоорганизации в русловых процессах Современный уровень понимания русловых процессов (Барышников, 1988; Гусев, 1999; Знаменская, 1992; Куценко, 1996; Никора, 1992; Поздняков, 1988, 1990; Сидорчук, 1992; Чалов, 1984,1998 и др.) позволяет переходить к новой трактовке имеюн];егося фактического материала, осуществляя выход на универсальные закономерности эволюции рельефа: динамическое равновесие и самоорганизацию. Исследование русловых потоков как сложных динамических систе

Известно (Абрамович, 1960; Михалев, 1971; Поздняков, 1982, 1988; Шлихтинг, 1974; Шваб, 1980), что движение воды в речном русле представляет собой сочетание пристенных турбулентных течений, струйных турбулентных течений или спутных нотоков, описываемых зависимостями теории свободной турбулентности. Полагаем, что речной ноток в русле представляет собой сжатую турбулентную струю, спонтанно стремящуюся к своему естественному пределу - к свободной струе, струе не ограниченной твердыми стенками. По

3.1.2. Количественные соотношения в структурной организации нойменной системы Рассмотрим структурные особенности пойменной системы. Организующим фактором в этой системе также является неравномерный водный поток. Гидродинамическое поле потока стремиться привести систему в некоторое единственно возможное при сложившихся условиях равновесное состояние. Поскольку пойма представляет собой периодически затапливаемую в паводки поверхность, то она естественным образом связывает русло со склонами, явл

3.2. Пространственно-временные закономерностн россыпеобразовання Формирование россыпи - сложный, многофакторный процесс, обусловленный развитием всей речной долины как целостности. Совокупный результат зависит от динамических свойств составляющих геоморфологическую систему «речная долина» подсистем «склон» и «русло». Взаимодействие F- и Z)-noTOKOB, своеобразное для каждой из этих подсистем, определяет и динамику процессов россыпеобразования. Образование, перемещение и накопление обломочного

3.2.1. Движение грунта нрн дефлюкцнн Как уже отмечалось, структурная организация склоновой системы определяется взаимоотношением между количеством и составом продуктов выветривания и скоростью смещения материала по склону. Общее целесообразное развитие системы - к динамическому равновесию - отражено в морфологических особенностях формирующихся склоновых образованиях. В процессе смещения рыхлого чехла на склонах происходит его дифференциация как по гранулометрическому составу, так и по удельно

3.2.2. Условия формирования продуктивного горизонта Высвобождение полезного компонента из рудных обломков начинается сразу после вскрыгия коренного источника процессами денудации, одновременно с формированием коры выветривания. Выше отмечалось, что процесс дифференциации продуктов выветривания направлен на установление некоторого относительно постоянного соотношения фракций обломочных частиц в профиле почвогрунтов. Он зависит не только от особенностей литологического и петрографического соста

3.2.3. Распределения тяжелых минералов в аллювиальных россыпях Как известно, для формирования аллювиальных россыпей большое значение имеет дальность переноса частиц минерала в водной среде. В.В.Поликарпочкин (1970) первым предпринял попытку охарактеризовать распределение тяжелых минералов в аллювиальной россыпи с помощью математического моделирования. Однако в его работе фигурирует много введенных формально коэффициентов, которым трудно придать реальный физический смысл. Приведенные им резуль