ГЕОМОРФОЛОГИЯ
№ 4 октябрь-декабрь 2009
УДК 551.4.01:001.4
© 2009 г. ОБСУЖДЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ СИСТЕМНОГО ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА1
"Если то, о чем вы собираетесь рассказать читателю, важно и/или нелегко для понимания, излагайте это самым простым языком, на который только способны. Если читатель все равно не поймет, пусть это будет его вина, а не ваша".
Ларри Нивен, американский фантаст.
(Вл. Гаков. Перевод "Законов Нивела" // Если. 2008. № 4.
Вл. Гаков. Властелин Кольца. С. 272-278)
Применение системного анализа в геоморфологии - проблема, активно обсуждавшаяся в отечественной научной литературе в 80-е годы прошлого столетия [1-4] и затем как бы исчезнувшая из поля зрения. В настоящее время эта тема вновь становится актуальной [5, 6]. Ниже суммированы итоги ее обсуждения в лаборатории геоморфологии ИГРАН, причем в центре внимания были два основных понятия: геоморфологические системы и их организованность.
Э.А. ЛИХАЧЁВА, Д.А. ТИМОФЕЕВ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СУЩНОСТИ ГМС
В литературе есть несколько определений геоморфологической системы.
1. Сложная динамическая система - тело, внутри которого происходят процессы морфогенеза. Система открытая, взаимодействующая с соседними системами путем обмена веществом и энергией [1].
2. Часть земной поверхности, характеризующаяся такой совокупностью взаимодействующих элементов рельефа, сочетание и взаимосвязи которых формируют целостное единство, отличное от других и с ними соседствующих в пространстве и во времени. Комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных форм рельефа и их сочетаний на определенной территории [7].
3. Реально выделяемый в пространстве и времени комплекс, состоящий из взаимодействующих элементов (частей, подсистем): а) рельефа земной поверхности, б) рельефообразующих и рельефопреобразующих процессов, в) внутренних связей между элементами ГМС и внешних связей с окружающими ее природными и социально-экономическими системами. ГМС - подсистема геолого-географических систем [5].
4. Говоря другими словами, ГМС - это совокупность элементов и форм рельефа поверхности Земли, связанных между собой морфологически, морфолитологически,
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 07-05-00163).
генетически потоками вещества и энергии (динамически). Природная система, функционирование которой определяется процессами рельефообразования [8].
Во всех определениях, кроме третьего, не говорится, из каких элементов состоит система, а лишь определяется ее пространственное положение. Лишь в последнем упоминаются генетические свойства системы. В третьем определении говорится, что одним из элементов ГМС являются ее внешние связи с окружающей средой. По-видимому, подразумеваются именно генетические связи. Но ГМС - это, прежде всего, комплекс форм рельефа и процессы, происходящие в нем. Во внешней по отношению к ГМС среде располагаются генетические факторы-причины, ответственные за процессы внутри системы (в атмосфере, гидросфере, биосфере, геологической сфере, в космосе и антропосфере). Если эти генетические факторы вводить в ГМС в качестве ее элементов, то пределы ГМС расширятся настолько, что разговор об "особости" ГМС теряет смысл, тогда получится - все связано со всем. Генезис, генетические характеристики элементов ГМС, как и их возраст, не должны входить в нее в качестве составляющих элементов. Это свойство морфогенеза, но не ГМС. Не случайно Ю.Г. Симонов в число системных свойств ГМС включает иерархичность, структуру, функционирование, состояние, но не генезис и возраст [2].
Конечно, ГМС контактируют и взаимодействуют с другими ГМС, соседними или отдаленными. Но тогда эти взаимодействующие ГМС являются частями иерархически более крупной ГМС. Например, ГМС дна долины (русло или пойма) взаимодействуют с ГМС бортов и террас, а также с водосбором. В этом случае мы имеем крупную ГМС - эрозионно-аккумулятивный бассейн, подразделяющийся на три ГМС второго порядка - водосбор, склоны и террасы, дно долины.
В итоге может быть предложена следующая формулировка: геоморфологическая система - это реально существующий и развивающийся в пространстве и времени комплекс, состоящий из взаимодействующих элементов: а) рельефа земной поверхности, б) рельефообразующих и рельефопреобразующих процессов, в) внутренних прямых и обратных связей между элементами системы, реагирующими на внешние воздействия со стороны окружающей природной и социально-экономической среды.
Первый элемент, рельеф, обладает определенной морфологией, пространственно-динамической структурой и "запасом прочности". Рельефообразующие процессы порождаются как внешними воздействиями из соседствующих геосистем и открытого космоса (астроблемы), так и изменениями внутри системы. Прямые и обратные связи - это, прежде всего, связи между рельефом и процессами, действующими в данной системе. Каждая система характеризуется своей структурой, функционированием, иерархичностью, состоянием (фазой, стадией эволюции), происхождением и возрастом.
Если логические границы (пределы) ГМС достаточно четко определены вышесказанным, то географические границы не всегда устанавливаются однозначно. Это происходит, во-первых, от того, что земная поверхность непрерывна, полигенетич-на и полихронна. Морфологические границы между формами и элементами рельефа редко бывают резкими. Во-вторых, ГМС сопрягаются одна с другой различными способами, часто накладываясь друг на друга, взаимно внедряются в ходе эволюции рельефа, постепенно сменяют одна другую. При этом каждая предшествующая ГМС какое-то время сохраняет свои особенности, несмотря на все более усиливающиеся изменения.
Несколько слов о смысле применения системного подхода в геоморфологии. Дело не в том, что это дань моде, а в том, что анализ рельефа и морфогенеза через выделение и анализ ГМС дает возможность, во-первых, организовать наши знания и методы, во-вторых, переходить к синтезу всех составляющих геоморфологической сферы по единым правилам.
В.П. ЧИЧАГОВ ГЕОМОРФОСИСТЕМЫ И ИХ ОРГАНИЗОВАННОСТЬ
Геоморфологические системы - геоморфосистемы - формируются, динамично развиваются в природе и относятся к классу материальных систем. Уместно построение и абстрактных геоморфологических систем. Количество природных систем ограничено, абстрактных - бесконечно.
Геоморфосистемы, как природные системы, относятся к категории открытых. Их открытость имеет различный характер и нередко определяется структурными, структурно-орографическими условиями. Представляется перспективным введение новых понятий "компактности" систем и степени "упаковки" в них геоморфологического содержания.
Смысл геоморфосистемы в ее пяти основных значениях. Геоморфосистема это:
1) геоморфологическое целое, составленное из частей - форм рельефа, их элементов; соединение; множество элементов, находящихся в отношениях, связях, взаимодействии друг с другом; определенная целостность, единство входящих в ее состав элементов;
2) порядок, обусловленный планомерным, закономерным генетико-динамическим расположением в определенной связи, в последовательности проявлений и развития геоморфологических образований;
3) форма, способ устройства форм рельефа, организация форм рельефа;
4) совокупность геоморфологических образований - форм и элементов, представляющих собой определенное единство и связанных общей генетической функцией;
5) динамическое взаимодействие входящих в нее геоморфологических компонентов.
В природе закономерна множественность, многоуровенность и соподчиненность геоморфосистем. Геоморфосистемой высшего порядка является рельеф планеты Земля, низшего - нанорельеф. При изучении организованности геоморфосистем анализируются геоморфологические события и создаваемые ими формы рельефа в связке "система-подсистема".
Для изучения геоморфосистем целесообразны системный подход и системный анализ. Системный анализ предполагает изучение подсистем разного типа в рамках одной системы.
Геоморфосистемы могут быть генетически однородными и разнородными. Принципиально различаются естественные геоморфосистемы и формирующиеся при участии деятельности человека.
Динамика организованности систем подразумевает исследование процессов и изменения строения форм рельефа как в пределах всей системы, так и в ее пограничных зонах. Стиль рельефообразования во внутренней области системы может отличаться от стиля развития окраин и пограничных зон.
Геоморфологические границы как пограничные зоны геоморфосистем различаются по ряду признаков: ширине, степени открытости и проч.; отличаются повышенной динамичностью и являются основным объектом изучения динамики организованности геоморфосистем.
Наиболее перспективными для исследования организованности представляются аридные и эоловые геоморфосистемы, в пределах которых проявления эоловых и флювиальных рельефообразующих процессов разобщены по времени и поддаются изучению в наиболее "чистом" виде. Земное эоловое рельефообразование стартовало с возникновением Земли, связано с ветровой деятельностью, практически не зависящей от влияний гравитационного поля Земли, имеет аналоги в рельефообразовании планет земной группы.
Перспективы изучения организованности геоморфосистем представляются в уточнении содержания основных понятий, начиная с "геоморфосистемы", создании
свода правил системного изучения рельефа, разработке и применении количественных методов для оценки организованности, в разработке особого типа картографических изображений геоморфологических систем и динамики их организованности, изучении естественного и антропогенного трендов в развитии систем и их организованности, использовании данных космического зондирования для изучения морфосистем планет и планетных тел; налаживании обмена опытом в области изучения организованности геоморфосистем традиционными и новыми методами; планомерной публикации полученных результатов на бумажных, электронных носителях и в Интернете.
Организованность геоморфосистем a priori изначально отражает представления о множественности компонентов и об их упорядоченном взаимодействии, являясь основой содержания геоморфосистем. Представления автора об организов
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.