О прогнозируемости активных геосистем: метастабильность и устойчивые переходы вместо аттракторов
© В.Н. Шуман, 2016
Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина
Поступила 19 августа 2016 г.
Представлено членом редколлегии В.И. Старостенко
Розглянуто деякі деталі та особливості численних експериментальних і теоретичних досліджень з прогнозу та прогнозованості
динаміки геосистем, на які не звертали достатньої уваги, але які можуть мати визначальне значення для постановки майбутніх
робіт у цій галузі. В руслі ідей нелінійної динаміки просторово-часових процесів і систем обговорено нові можливості та нові
підходи до їх вирішення. Ключові динамічні об'єкти такого підходу - метастабільність і стійкі переходи, причому метастабільним
образам у фазовому просторі системи відповідають уже не атрактори, а перехідні множини траєкторій. Підкреслено активну
роль геосередовища та його особливих динамічних станів, які породжуються кооперативною поведінкою його елементів і підсистем.
Сформульовано адекватніше, на думку автора, визначення сейсмічного процесу та можливих механізмів генерації спонтанних емісій
різної природи, які пов'язані з перехідним розсіюванням, більш обгрунтованих з точки зору як їх фізичної інтерпретації, так і
можливостей моделювання. На цій основі і з урахуванням загальних критеріїв, які забезпечують появу критичної динаміки та
нових нелінійних динамічних режимів в активних (збуджуваних) системах, установлених в останні роки, обговорено актуальні
питання діагностики та прогнозованості геосистем. Підкреслено особливу роль і вплив завад (шумів) різної природи на активні
структуровані геосистеми, які допускають самоорганізовану критичну поведінку, та процесів формування степеневих спектрів
потужності. Причому, не зважаючи на широко декларовані тезиси 1970-1980-х років та на відміну від "странно-аттракторного" підходу,
основну увагу приділено впливу шумів та флуктуацій на великомасштабну динаміку геосистем. У результаті задачу локального
прогнозу в сучасній постановці можна розглядати як дослідження відгуку активного (збуджуваного) структурованого геосередовища на
багаточастотні спонтанні флуктуації та зовнішні впливи. Звернено увагу на деякі особливості та суттєві фактори формування вогнищ
землетрусів та еволюційних процесів, відомих як із спoстережень, так і з розв'язків базових рівнянь нелінійної динаміки.
Підкреслено тісний зв'язок спонтанних емісій літосфери з динамікою автоструктур і їх ансамблів. При цьому блочно-ієрархічна
неоднорідна структура літосфери визначає не лише просторові характеристики полів спонтанних емісій, а й значною мірою їх
часові та енергетичні характеристики.
Ключові слова: динамічні системи, сейсмічність, спонтанні емісії, прогнозованість геосистем, сейсмоелектромагнетизм, перехідні
процеси, автоструктури, системи з шумом.
<<назад
|
