Пространственно-временная организация ПТК

Предметом комплексных физико-географических исследований является пространственно-временная организация (упорядоченность) ПТК. По мнению К. Н. Дьяконова, под пространственно-временной организацией (ПВО) геосистем «следует понимать их устойчивую упорядоченность, структурированность во времени и пространстве, проявляющуюся в форме разнокачественных индивидуальных геокомплексов разного таксономического ранга и в закономерном чередовании их суточных, сезонных, годовых, внутривековых состояний».

Важнейшим свойством ПТК является его структура, которую обычно определяют как взаимное расположение составных частей и способов их соединения.

Понятие структуры ПТК имеет несколько аспектов. Пространственный аспект структуры ПТК состоит в упорядоченности взаимного расположения ее структурных частей. К ним относятся, с одной стороны, природные компоненты, с другой – подчиненные комплексы низшего ранга. Таким образом, в ПТК, как и во всей географической оболочке, следует различать вертикальную (радиальную) и горизонтальную (латеральную) структуры.

Вертикальная структура выражается в ярусном расположении природных компонентов. Горизонтальная структура – это упорядоченное расположение ПТК низших рангов в пространстве.

Однако понятие структуры предполагает не просто взаимное расположение составных частей, а способы их соединения – связи. Каждая составная часть ПТК выполняет в нем особую функциональную роль и связана с другими частями многообразными потоками вещества, энергии и информации. В этом состоит особенность функционального аспекта структуры ПТК.

К внутренним связям ПТК относятся связи между его структурными частями, т. е. между компонентами природы и входящими в его состав более мелкими геокомплексами. Они определяют целостность и индивидуальность ПТК.

Внешние связи – это связи между соседними одноранговыми ПТК, между изучаемым геокомплексом и вмещающими его ПТК более высокого ранга и т. д. Они обеспечивают связи изучаемого геокомплекса с окружающей средой.

Таким образом, каждый ПТК любой размерности – открытая система. Она получает вещество, энергию и информацию извне и передает ее другим комплексам. Различают связи прямые и обратные (как бы ответные). Обратные связи, в свою очередь, подразделяются на положительные и отрицательные. При положительных обратных связях эффект внешнего воздействия усиливается системой и может привести к быстрому разрушению ПТК. Отрицательные обратные связи ослабляют эффект внешнего воздействия. Они свидетельствуют о более высокой устойчивости ПТК, т. е. способности оставаться самим собой и противостоять воздействиям извне.

Структура ПТК имеет и временной аспект. Составные части ее упорядочены не только в пространстве, но и во времени. В связи с этим в понятие структуры ПТК также включается закономерный набор его состояний, ритмически сменяющихся в пределах характерного интервала времени.

Все пространственные и временные аспекты структуры ПТК составляют его инвариант. Инвариант – это совокупность устойчивых своеобразных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данный ПТК от остальных. Только на основании инвариантных свойств возможно построение классификаций ПТК. Выявление инвариантных особенностей ПТК весьма существенно при решении природоохранных и других задач. Лишь зная инвариант, можно оценить степень и глубину изменения ПТК, меру опасности его разрушения.

Изменения ПТК, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке его структуры, называют динамикой. Сюда относятся в основном циклические изменения, происходящие в рамках одного инварианта (суточные, сезонные), а также восстановительные смены состояний, возникающих после нарушения ПТК внешними факторами, в том числе и антропогенным. От динамики следует отличать эволюционные изменения ПТК, т. е. развитие. Развитие – направленное (необратимое) изменение, приводящее к коренной перестройке структуры ПТК, т. е. к появлению нового инварианта. Прогрессивное развитие присуще всем ПТК.

Перестройка локальных ПТК может происходить на глазах человека. Время трансформации ПТК регионального и глобального уровней измеряется геологическими масштабами.

Одновременно охватить изучением все аспекты структуры ПТК практически невозможно. Поэтому в процессе комплексных физико-географических исследований необходимо обозначить тот или иной аспект структуры, изучению которого будет уделено основное внимание, т.е. предмет исследования. В то же время все аспекты структуры в ПТК тесно переплетены между собой, взаимосвязаны и взаимообусловлены. Они образуют единую интегральную структуру, создающую качественную определенность и пространственную ограниченность ПТК, его внутреннюю упорядоченность и своеобразие.