117

До настоящего времени понятие «климат» остаётся понятием качественным, формулируемым как многолетний (порядка нескольких десятилетий) режим погоды. Это чисто «бытовое» определение климата, основанное на средних за десятилетия значениях режима погоды. С физической точки зрения оно не несёт в себе никакой информации, так как понятие «режим погоды» тоже неопределённо. Иными словами, отсутствует количественная характеристика, позволяющая на больших промежутках времени объективным методом выделить периоды, на которых климат (в обычном понимании) сохранял стационарные состояния и периоды с выраженной динамикой. Понятие «климат» должно быть сформулировано на основании рассмотрения климатической системы и является количественной реализацией этой системы на данном периоде времени.
В статье на основе теоремы И. Пригожина о минимальности производства энтропии в открытой стационарной термодинамической системе выполнена формализация понятия «климат». Численные расчёты, выполненные на периоде более 300 лет, показали корректность полученной количественной характеристики климата – производство энтропии.

  • Web Address
  • DOI
  • Date of creation in the UzSCI system 20-02-2024
  • Read count 117
  • Date of publication 19-03-2021
  • Main LanguageRus
  • Pages11-19
Русский

До настоящего времени понятие «климат» остаётся понятием качественным, формулируемым как многолетний (порядка нескольких десятилетий) режим погоды. Это чисто «бытовое» определение климата, основанное на средних за десятилетия значениях режима погоды. С физической точки зрения оно не несёт в себе никакой информации, так как понятие «режим погоды» тоже неопределённо. Иными словами, отсутствует количественная характеристика, позволяющая на больших промежутках времени объективным методом выделить периоды, на которых климат (в обычном понимании) сохранял стационарные состояния и периоды с выраженной динамикой. Понятие «климат» должно быть сформулировано на основании рассмотрения климатической системы и является количественной реализацией этой системы на данном периоде времени.
В статье на основе теоремы И. Пригожина о минимальности производства энтропии в открытой стационарной термодинамической системе выполнена формализация понятия «климат». Численные расчёты, выполненные на периоде более 300 лет, показали корректность полученной количественной характеристики климата – производство энтропии.

Ўзбек

Ҳозирги вақтгача “иқлим” об-ҳавонинг кўп йиллик (бир неча ўн йиллик) режими деб қабул қилинувчи сифатий тушунча бўлиб келмоқда. Иқлимнинг бундай талқини соф “маиший” тушунча бўлиб, об-ҳаво режимининг ўн йилликлар учун ўртачаланган қийматларига асосланади. Табиий нуқтаи назардан “об-ҳаво режими” тушунчасининг ўзи ноаниқликларга эга эканлиги туфайли, мазкур талқиндаги “иқлим” тушунчаси ҳам ўзида ҳеч қандай ахборот ҳавола этмайди. Бошқача қилиб айтганда, юқоридаги таърифда катта вақт оралиқларида иқлим (анъанавий маънода) стационар ҳолатини сақлайдиган ва яққол ифодаланган ўзгаришга эга бўлган даврларни объектив усул билан ажратишга имкон берувчи миқдорий тавсиф мавжуд эмас. Аслида “иқлим” тушунчаси иқлимий тизимни таҳлил қилиш асосида шакллантирилиши ҳамда вақтнинг муайян оралиғида бу тизимни миқдор жиҳатидан тавсифлаши зарур. 

Мақолада И. Прижогиннинг очиқ стационар термодинамик тизимда энтропия ишлаб чиқарилишининг минималлиги тўғрисидаги теоремаси асосида “иқлим” тушунчасига миқдорий таъриф берилди. 300 йилдан ортиқ давр учун бажарилган  ҳисоблашлар энтропия ишлаб чиқарилиши иқлимнинг тўғри миқдорий характеристикаси эканлигини кўрсатди.

English

To date, the concept of «climate» remains a quality concept, formulated as a multi-year (of the order of several decades) weather conditions. This purely «everyday» definition of climate, based on the average values of the regime over years over decades, from the physical point of  view does not carry any information, since the concept of «weather mode» is also vague. In other words, there is no quantitative characteristic that allows, over long periods of time, to distinguish with an objective method the periods at which the climate (in the usual sense) retained stationary states and periods with pronounced dynamics. The concept of «climate» should be formulated on the basis of consideration of the climate system and is a quantitative implementation of this system for a given period of time.
Based on the theorem of I. Prigogine on the minimization of entropy production in an open stationary thermodynamic system, the concept of «climate» is formalized. Numerical calculations performed over a period of more than 300 years have shown the correctness of the obtained quantitative characteristics of the climate − entropy production.

№ Name of reference
1 Абдусаматов Х.И. Скоординированные вариации диаметра, активности и светимости Солнца и эксперимент «Измерение вариаций и формы диаметра Солнца» на борту российского сегмента МКС // Петербургские фрагменты научной картины мира. − Санкт-Петербург: Вып. 2, 2003. − С. 8-20.
2 Абдусаматов Х.И. О долговременных вариациях потока интегральной радиации и возможных изменениях температуры в ядре Солнца //Кинематика и физика небесных тел. Т. 21, №6. 2005. − С. 471-477.
3 Абдусаматов Х.И. Солнце определяет климат. − М.: «Наука и жизнь», №1, 2009. − C.34-40.
4 Блютген И. География климатов. Том 1. – М.: Прогресс, 1972. – 427 с.
5 Блютген И. География климатов. Том 2. – М.: Прогресс, 1972. – 440 с.
6 Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. – М.: Мир, 1973. – 280 с.
7 Де Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. – Мир, 1964. – 456 с.
8 Изаков М.Н. О возможности измерения со спутников притока радиационной негэнтропии на землю для экологических исследований // Исследование Земли из космоса, 1991. №4. – C. 3-15.
9 Манабе С., Стриклер Р.Ф. Термическое равновесие в атмосфере с учётом конвекции // Теория климата. – Л. Гидрометеоиздат, 1967. – С. 61-104.
10 Марчук Г.И., Кондратьев К.Я., Козодеров В.В. Радиационный баланс Земли. – М.: Наука, 1988. – 223 с.
11 Монин А.С. История климата. – М.: Гидрометеоиздат, 1979. – 407 с.
12 Пригожин И. От существующего к возникающему. – М.: Наука, 1985. – 327 с.
13 Пугачев В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Наука, 1979. – 496 с.
14 Hartman D.C., Ramanathan V., Berroir A., Hunt G.E. Earth radiation budget data and climate research // Rev. Geophys, 1986. V. 24. Nо 2. – PP. 439-468.
15 Ramanathan V. The role of Earth radiation budget studies in climate and general circulation research // J. Geophys. Res., 1987. V 92. D 4. – PP. 4075-4095.
Waiting