Cтраница 2
По-видимому, ни в каком случае ( даже и для атмосферной турбулентности) прогноз случайных процессов особой практической ценности не представляет. В данной главе вопросы прогноза рассматриваются частично обзорно а частично конкретно, на примере ( неудачного) прогноза колебаний уровня Каспийского моря. [16]
Существенной чертой экологического конфликта, характерной, возможно, и для иных конфликтов, можно считать гносеологические трудности их оптимального решения. Это относится не только к экологическим конфликтам в целом, но едва ли не к каждому экологическому конфликту в отдельности и объясняется тем, что выбор в сфере взаимодействия с природой ограничен уровнем человеческих знаний, которые в принципе недостаточны, их переоценка уже много раз приводила к неверным решениям, к выбору худшей модели снятия конфликта. Известно, что, кроме того, внешние и внутренние факторы принимаемых решений изменчивы; человечество в целом, равно как и его отдельные представители, в сущности, не имеет достаточных возможностей просчитать и предвидеть последствия того или иного решения конфликта. Так, конфликт, связанный с колебаниями уровня Каспийского моря и требовавший выбора одного из способов решения в определенный период, как будто разрешился; но впоследствии оказалось, что принятые решения принесли огромный экологический вред. Сторона, настаивавшая на щадящем подходе к регулированию Каспия, проиграла, хотя была права. [17]
Обработка данных наблюдений показала, что при одном и том же количестве осадков в бассейне моря при современном климате существуют два устойчивых равновесных значения Q ( 320 и 270 км3 / год) и соответственно два значения Н ( - 25 47 и - 27 92 м абс. В нижней части рисунка приведены зависимости величин эффективных осадков ( осадки минус испарение) и речного стока от влагозапасов; точки 7, 2, 3 являются решениями уравнения водного баланса бассейна моря. Подчеркнем, что бимодальность распределения стационарной плотности уровня моря объясняется водными процессами на водосборе, а не зависимостью слоя испарения с поверхности моря от уровня. По существу, система нелинейных уравнений (2.2.1) связывает колебания уровня Каспийского моря с изменениями климата его бассейна. Известно, что случайный процесс, характеризуемый бимодальным распределением плотности вероятности - смесь двух гауссовых случайных процессов ( каждый из этих процессов порождается небольшими колебаниями Н вблизи одного из устойчивых состояний равновесия), поэтому временной ряд многолетних колебаний стока Волги должен быть нестационарным и неоднородным. [18]
Автор книги по личным воспоминаниям может засвидетельствовать следующее. Когда речь шла о гауссовском марковском стационарном процессе ( который в данной книге называется процессом Орнштейна - Уленбека для скорости броуновской частицы, см. конец первой части), А. Н.Колмогоров упомянул о колебаниях уровня Каспийского моря примерно следующим образом. [19]
Эта модель содержит важный элемент прогноза: всегда существует достаточно большая вероятность подъема или падения уровня. С ее помощью можно понять, почему не оправдываются прогнозы колебаний уровня Каспийского моря. Во-первых, всегда существует вероятность перехода моря с уровня на уровень; во-вторых, море, находясь вблизи одного устойчивого режима, чувствует притяжение соседнего устойчивого режима, так как они расположены близко друг от друга. Море часто соскальзывает в неустойчивую область колебаний, что обычно и искажает прогноз. В соответствии с тепловым механизмом колебаний уровня Каспийского моря, впервые подробно описанным в работе [ Найденов, 1992 ], предполагается, что амплитуда внутригодового хода температуры поверхности воды существенно зависит от глубины моря - она увеличивается с уменьшением глубины. Поскольку - 40 % площади Каспийского моря занимают мелководья, и им же принадлежит основная роль в стабилизации уровня, очевидно, что при разработке линейных и нелинейных моделей колебаний уровня должны учитывать зависимость слоя испарения от толщины прогреваемого водного слоя. Это относится ко всем мелководным водоемам, находящимся в зоне континентального климата ( Аральское море, оз. [20]
Таких процессов может быть много. Но есть такие важные процессы как испарение. Если, например, на Каспийском море в год испаряется один метр слоя воды, то, например, в наших климатических условиях-полметра в год. Так вот эти процессы исключительно важны для возникновения эффекта Харста, который был нами обнаружен и в колебаниях уровня Каспийского моря. [21]
Выше показано, что слой испарения с поверхности водоема зависит от его глубины и, следовательно, от уровня. Во всех, известных автору, теориях многолетних колебаний уровня водоема эта корреляция не учитывается. Получим явные зависимости, демонстрирующие обнаруженный нелинейный эффект. Укажем те определяющие факторы тепло - и влагообмена, которые существенным образом зависят от глубин Каспийского моря и, следовательно, от его уровня. Таким образом, в результате действия этих факторов тепловой и водный балансы моря оказываются взаимосвязанными, и корректное решение проблемы колебаний уровня Каспийского моря заключается в учете влияния тепловых процессов на испарение с поверхности моря. [22]
История грязевых вулканов достаточно полно описана проф. Ковалевским, который упоминает более 160 вулканов, или действующих в настоящее время, или недавно угасших. Многие острова вблизи берегов Ашнеронского полуострова представляют собой действующие грязевые вулканы. Некоторая часть скопившегося газа иногда имеет достаточную энергию, чтобы прорвать покрывающие породы, причем получается подобие вулканического извержения. Известна история одного острова, который неоднократно появлялся и снова исчезал под водами Каспия. Поэтому предприимчивые жрецы еще очень давно построили вокруг холма храм, чем было положено начало культа огнепоклонников. Гора Локбатан является грязевым вулканом, действующим в настоящее время. Он извергается в среднем один раз за четыре или пять лет, выбрасывая грязь и газ. Одним из самых интересных явлений, связанных с деятельностью современных грязевых вулканов, является колебание уровня Каспийского моря. [23]