Десинхронизация и ресинхронизация в окружающей среде

Можно говорить, хотя и с некоторыми допущениями, о сезонных ритмах сейсмичности, об изменениях сейсмичности и геофизических полей при вариациях орбитального движения Земли, Лупы и Солнца, при вариациях гео- и гелиомагнитной активности. В какой-то степени ритмические изменения в горных породах можно считать синхронизированными с некоторыми (например, приливными) внешними воздействиями. Однако такая синхронизация выражена гораздо слабее, чем в медицине, - практически нет такого ритмического времядатчика, реакция на который (со стороны, например, вариаций сейсмоэмиссионного шума или уровня подземных вод и т.д.) прослеживалась бы непрерывно. Такие примеры приведены в упомянутых томах Атласа временных вариаций.

Приведем еще один пример, показывающий разнообразие ритмических процессов и, возможно, пример десинхронизации; он взят из работы. На рис. 1.4 представлены временные ряды, показывающие особенности динамики уловов родственных - лососевых видов рыбы: горбуши и кеты в разных условиях в Охотском море. Динамические режимы уловов для кеты и горбуши существенно различаются. Этот пример показывает, какая большая разница может быть в ритмической структуре, казалось бы, близких процессов. На этом рисунке (особенно на верхнем) четко видны перестройки и смены ритмов. Можно высказать осторожное предположение, что это связано с сильными землетрясениями, происшедшими под дном Татарского пролива (М = 7 - 8) и в Японии в 1923 г. (М = 8,3).

Один из вопросов, стоявших перед нами, заключался в том, чтобы понять причины сильного изменения амплитуды ритма во времени - вплоть до полного растворения ритма в шуме процесса, т.е. практически до его полного или почти полного исчезновения, а потом, возможно, - возрождения. Такие явления мы наблюдаем в самых разных процессах.

Рис. 1.4. Временные ряды уловов горбуши (а) и кеты (б) в Охотском море

Для горбуши в целом характерны более высокочастотные и контрастные изменения, чем для кеты. Для горбуши сильно выражен квазидвухлетний ритм с большой амплитудой. Обоим видам рыб свойственны примерно 10-летний и некоторые другие ритмы. Можно предположить, что популяции горбуши и кеты эволюционируют по своим собственным режимам и на них вряд ли влияет человеческая деятельность.

С чем же связаны такие сильные изменения?

По-видимому, в геофизике - так же, как и в медицине, - можно говорить о стрессе, который может иметь разную природу (тектоническую, космическую), разную силу и продолжительность воздействия. Одним из проявлений стресса, который мы всегда фиксируем, могут служить сильные землетрясения, после которых режим временных вариаций геофизических полей изменяется и происходит десинхронизация (или ресинхронизация) геофизического процесса. В этом случае под десинхронизацией (или ресинхронизацией) будем понимать изменение ритмического режима процесса. При этом, по-видимому, могут происходить как хаотизация спектрально-временной структуры, так и ее упорядочение.

Реакция горных пород на внешние воздействия не всегда может быть выявлена и объяснена. При исследовании современных геодинамических процессов мы не видим таких ритмических воздействий, которые можно было бы сравнить с ритмическими воздействиями, влияющими на здоровье и состояние человека (мы здесь имеем в виду те воздействия, которые характеризуются суточными и годовыми ритмами, и некоторые другие, например социальные - недельные и месячные). Яркие примеры ритмов - это полусуточные и суточные изменения ускорения силы тяжести и связанные с ними вариации некоторых геофизических или гидрогеологических параметров.

Однако если просмотреть реакцию сейсмических параметров (и ряда других) на приливные воздействия, то можно видеть, что эта реакция не всегда выражена, - во всяком случае, она переменна во времени. Лучше всего ритмическая реакция на приливные воздействия проявляется на Луне, где действует приливная сила со стороны Земли, но и в этом случае наблюдаются очень сильные изменения амплитуд. Наблюдая многочисленные примеры переменной полиритмичности, например смены, появления и исчезновения ритмов, мы можем предположить, что, по крайней мере, их часть обусловлена явлениями, которые можно назвать де- или ресинхронизацией.

На основании результатов обработки многих тысяч временных рядов, а также существующих публикаций нами составлен свод свойств (закономерностей) динамики процессов, протекающих в разных сферах, в разных пространственных и временных масштабах, сделаны заключения об общих и индивидуальных свойствах динамики различных процессов, протекающих в природе и обществе. Это позволяет проводить анализ самых различных материалов одними и теми же методами, сопоставляя получаемые результаты.

Предложена и обоснована необходимость проведения системного экологического мониторинга как важнейшего компонента стратегической безопасности.

Ниже приводим свод основных свойств развития динамики процессов в земных сферах, в том числе в окружающих человека средах и в показателях здоровья человека.