Прикладная теория катастроф Том 2 - Гилмор Р.
Скачать (прямая ссылка):
ООО Переходы между различными конфигурациями арктического течения были имитированы в обычных лабораторных условиях. Результаты подобных экспериментов, свидетельствующие о наличии модальности, внезапных скачкообразных переходов и гистерезиса, были интерпретированы с точки зрения возникновения множественных катастроф типа сборки.
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Изучение изменений климата в плейстоцене в рамках теории катастроф дает возможность предложить некоторые конкретные меры борьбы с внезапным наступлением оледенения в будущем, разработка которых должна включать следующие этапы:
— определение достаточно общей системы переменных состояния, с тем чтобы их значения полностью определяли состояние климата на Земле;
— построение динамических уравнений, описывающих изменения переменных состояния в зависимости от падающей солнечной радиации;
— определение потенциальной функции (псевдопотенциаль-ной функции Ляпунова), описывающей конфигурацию равновесия квазистатической системы;
ee
Глава
— выделение соответствующей функции переменных состояния, такой, что ее поведение, не подчиняющееся закону Морса, обеспечивает фазовые переходы;
— определение траектории управляющих параметров a(t), b(t) в пространстве управляющих параметров типа сборки и средние уровни шума, характерные для a(t), b(t), x(t). Если эта траектория пересекает линии сгиба так, что метастабильное равновесие исчезает, то для предотвращения оледенения ничего нельзя сделать. Если же эта траектория приближается к линиям сгиба, но не пересекает их, т. е. шумовой фон вызывает переход от состояния метастабильного равновесия к устойчивому, то для предотвращения оледенения могут быть приняты некоторые меры.
При возникновении опасных флуктуаций параметров a(t), b(t) на них можно воздействовать таким образом, чтобы подавить флуктуации и увести систему от близкой к ней кромки сборки. Механизм подавления флуктуаций может заключаться в изменении поступающей за счет инсоляции энергии путем изменения облачного покрова или альбедо Земли на определенных широтах. Он может быть также обусловлен отклонением температуры, расхода или направления одного или нескольких океанических течений или атмосферных потоков. Аналогично можно подавить любую флуктуацию переменной х, в результате которой система могла бы перейти через барьер, разделяющий метастабильное и устойчивое состояния (рис. 16.10).
4. ВЫВОДЫ
Описанный выше подход к изучению изменений климата может привести к точной постановке ряда важных вопросов. Несмотря на то что смена климата, по всей видимости, вызывается изменениями параметров орбиты Земли, осуществить воздействие на величину этих параметров с целью избежать смены климата не представляется возможным. Даже если бы такое воздействие было осуществимо, оно оказалось бы неразумным. Описанные выше меры могут явиться основой для разработки методов, позволяющих «фиксировать» климат Земли в течение межледникового периода путем приложения достаточных по интенсивности воздействий лишь на те части системы уравнений, которые определяют климат в зависимости от поступающей солнечной энергии.
Литература
1. Flint R. F. Glacial Geology and The Pleistocene Epoch, New York: Wiley 1947; Glacial and Quaternary Geology, New York: Wiley, 1971.
2. Laur Т. M. The World Food Problem and Role of Climate, EOS, 57(4), 189—195 (1976).
Климатология
87
3. Herman J. R., Goldberg R. A. Sun, Weather, Climate, Washington, D. C.: NASA, 1978.
4. Parker E. N. Gearing up to Answer Questions Posed by the Sun, Physics Today, 32(9), 9—10 (1979).
5. Eddy J. A., Boornazian A. A. Secular Decreases in the Solar Diameter, 1863—1953. Bull. Am. Astr. Soc., 11, 437 (1979), (01. 19.03).
6a. Shapiro I. I. Is the Sun Shrinking?, Science, 208(4), 51—53 (1980).
6b. Sofia S., O’Keefe J. R., Lesh J. R., Endol A. S. Solar Constant: Con-straitss on Possible Variations Derived from Solar Diameter Measurements, Science, 204, 1306—1308 (1979).
6c. Physics Today, 33(5), 21—22 (1980).
6d. New York Times, July 6, 1980, p. 21.
7. Davis R., Solar Neutrinos. II. Experimental, Phys. Rev. Lett., 12, 303—305 (1964).
8. Bahcall L. N. Solar Neutrinos. I. Theoretical, Phys. Rev. Lett., 12, 300—302 (1964).
9. Hoyle F., Lyttleton R. A. The Effect of Interstellar Matter on Climate Variation, Proc. Camb. Phil. Soc., 35, 405—415 (1939).
10. Talbot R. J., Butler D. М., Newman M. J. Climatic Effects During Passage of the Solar System Through Interstellar Clouds, Nature, 262, 561—563 (1976).
11. Dennison B., Mansfield V. N. Glaciatons and Dense Interstellar Clouds, Nature, 261, 32—34 (1976).
12. Kennett J. P., Thunell R.. C. Global Increase in Quaternary Explosive Volcanism, Science, 187, 497—503 (1975).
13. Larson R. L., Pitman W. C. World-wide Correlation of Mesozoic Magnetic Anomalies and Its Implications, Bull. Geol. Soc. Amer., 83, 3645—3662 (1972); Ninkovich D., Opdyke N., Heezen В. C., Foster J. H. Paleomagne-tic Stratigraphy, Ratios of Deposition and Tephrachronology in North Pa* cific Deep-Sea Sediments, Earth Planet. Sci. Lett., 1, 476—492 (1966).
