Введение
Гл.1. Нелинейность и связанные с ней особенности моделирования геосистем 16
1.1. Об исследовании геосистем методами математического моделирования 16
1.1.1. Представление о модели 16
1.1.2. Общая структура модельных исследований географических объектов 18
1.2. Нелинейности в геосистемах 20
1.2.1. О "нелинейном мышлении" и понятии нелинейность 20
1.2.2. Нелинейные эффекты 27
1.2.3. Нелинейные структуры 3 9
1.2.4. Примеры нелинейностей при взаимодействии природы и общества 44
1.3. Особенности и сложности моделирования геосистем, связанные с нелинейностью 47
1.3.1.0 решении нелинейных уравнений 48
1.3.2. О пространственно-временных масштабах географических объектов 49
1.3.3. Усреднение 53
1.4. Типы нелинейностей 62
Гл. 2. Автоколебания в геосистемах, связанные с ними катастрофы и другие явления 65
2.1. Общие сведения об автоколебаниях 65
2.2. Автоколебательные процессы в системах с замкнутыми водными и воздушными потоками 68
2.2.1. Многолетняя изменчивость 68
2.2.2. Синоптическая и сезонная изменчивость 79
2.2.3. Вертикальная конвекция и обобщенное представление 84
2.3. Модель геосистем с разрывными автоколебаниями 86
2.3.1. Общие представления 86
2.3.2. Обмен энергией, веществом и условия возникновения автоколебаний в системах разрывного типа 89
2.3.3. Проявление разрывных автоколебаний в геосистемах и особенности их существования 98
2.4. Эволюционные аспекты, связанные с автоколебательными системами 106
2.4.1. Автоколебания и эволюция 106
2.4.2. Об эволюции природы и общества 114
Гл. З. Моделирование растительных сообществ тундры 120
3.1. Постановка проблемы 120
3.2. Формулировка математической модели 122
3.3. Результаты моделирования 133
3.3.1. Расчет устойчивых состояний 133
3.3.2. Возможные причины переходов "тундра"-"степь" 137
Гл. 4. Модель морской природно-техногенной геосистемы 141
4.1. Суть проблемы 141
4.2. Краткая характеристика модели 143
4.3. Математическая формулировка модели 124
4.3.1. Интегральные законы сохранения 124
4.3.2. Усреднение уравнений 127
4.3.3. Массовые расходы 131
4.3.4. Определение температуры и солености воды 132
4.3.5. Модель системы лед-снег 136
4.4. Значения постоянных величин и исходные данные 141
4.5. Результаты решения задачи 144
Гл. 5. Моделирование термического режима почвогрунтов криолитозоны с учетом биологического источника тепла 172
5.1. Суть проблемы 172
5.2. Формулировка модели 176
5.2.1. Биологический источник тепла 176
5.2.2. Температурный режим 178
5.2.3. Содержание органического вещества в почвогрунтах 181
5.2.4. Формулы для коэффициентов теплопроводности 183
5.3. Метод решения задачи 186
5.4. Определение постоянных величин, задание граничных и начальных условий 187
5.5. Результаты модельных расчетов 193
Гл. 6. Актуальные проблемы нелинейной динамики геосистем 198
Заключение 208
Литература 211
