Актуальные проблемы гидрологии Структура курса n n

Актуальные проблемы гидрологии

Структура курса n n n n n общие проблемы научного поиска проблемы глобальной гидрологии теория речного стока структурная гидрология- перспективы развития потенциал генетической гидрологии подобие гидрологических объектов и процессов гидроэкология прикладная гидрология региональная гидрология антропогенные нагрузки и состояние водных объектов

Общие проблемы научного поиска

Дифференциация науки n натурфилософия n n n философия история география математика …….

Выдержки из содержания журнала «Известия Волгоградского педагогического университета» (2005, № 4(13) n А. П. Борщенко. Орторешетки конгрэнций n n унаров Д. В. Соломатин. Рассыпчатые полугруппы с планарными графами Кэли Г. А. Савин. Бициклофосфиты триметилолалканов в синтезе тиоаналогов фосфолипидов ………………………но И. С. Трофимова, А. В. Арестов. К вопросу о происхождении долины реки Щербаковки

Соотношение областей потенциального (1) и реального (2) знания 1 2

Эффективность исследований в различных науках (0, 1, … 8) и на стыках (9) наук 2 3 4 1 0 5 8 7 6 9

Условия успеха научного поиска n n познание закономерностей конкретной науки интерес к смежным наукам работа на стыке наук способность к продуцированию научных идей

Факторы развития науки n заинтересованность практики n динамика фронта знания n амбиции ученых n эффект наличия научных школ n мода в науке

Изменение границ зоны научного поиска (1) – динамика фронта знания (2) и незнания (3) 1 3 2

Мода в науке n n n объективная реальность отражает запросы времени имеет волновой характер

Проблема обновления научных направлений для ученого n n Н. Винер – «. . для достижения максимальной эффективности работы в науке ученый должен каждые 8 -12 лет менять направление исследований…» альтернатива – потеря свежести в восприятии проблемы, чрезмерная дифференциация науки и субъективное сжатие спектра подходов, методов решения научных задач, снижение научной отдачи от работы специалиста

Полезно почитать: n Н. Винер Я – математик.

Проблема обновления научного курса для институтов, университетов, коллективов излишняя специализация n утрата в гибкости изменения общей направленности работ n невосприимчивость новых методов и технологий n снижение конкурентоспособности n

Научные школы в гидрологии n n n n ленинградская школа одесская школа московская школа пермская школа северо-кавказская школа сибирская школа дальневосточная школа

Представители ленинградской школы гидрологии n n n n Чеботарев А. И. Соколов А. А. Будыко М. И. Кондратьев Н. Е. Попов И. В. Караушев А. В. Рождественский А. В. Шикломанов И. А. n n n n Барышников Н. Б. Вуглинский В. С. Виноградов Ю. Б. Георгиевский В. Ю. Румянцев В. А. Филатов Н. Н. Догановский А. М. Малинин В. Н.

Представители московской школы гидрологии n n n n Муравейский С. Д. Калинин Г. П. Львович М. И. Россинский К. И. Маккавеев Н. И. Авакян А. Б. Воропаев Г. В. Вендров С. Л. n n n n Болгов М. В. Гельфан А. Н. Исмайылов Г. Х. Коронкевич Н. И. Кучмент Л. С. Михайлов В. Н. Чалов Р. С. Эдельштейн К. К.

Школа университетской гидрологии С. Д. Муравейский Г. П. Калинин

Роль личности в развитии университетской гидрологии n С. Д. Муравейский n речной сток как географический фактор n Г. П. Калинин n n Современные исследования кафедры стохастическая природа гидрологических изменений n гидрологическая и экологическая безопасность территорий

Мода в научных исследованиях кафедры n n региональные исследования водных объектов (1944 -1963 гг. ) стохастические закономерности изменения гидрологических характеристик (1963 -1975 гг. ) физические механизмы гидрологических процессов (19751992 гг. ) гидроэкологическая безопасность населения, хозяйства, водных биоценозов (с 1992 г. )

Запросы практики и тематика научных работ (перекрытие Ангары)

Проблема дефицита информации и пространственно-временные обобщения данных n n Блохинов Е. Г. - Распределение вероятностей величин речного стока Крицкий С. Н. , Менкель М. Ф. – Гидрологические основы управлением речным стоком Рождественский А. В. – Оценка точности кривых распределения гидрологических характеристик Сванидзе Г. Г. – Математическое моделирование гидрологических рядов

Проблема дефицита информации и использование закономерностей гидрологических процессов В. И. Корень – Математические модели в прогнозах речного стока n Евстигнеев В. М. -Речной сток и гидрологические расчеты n Караушев А. В. - Теория и методы расчета речных наносов n Маккавеев Н. И. , Чалов Р. С. Русловые процессы n

Эколого-экономические аспекты гидрологии n n n Алексеевский Н. И. и др. – Проблемы гидрологии и гидроэкологии Беркович К. М. , Чалов Р. С. , Чернов А. В. – Экологическое русловедение Эдельштейн К. К. - Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения

Школа С. Д. Муравейского. Г. П. Калинина – это мы!

…. а также ВЫ, наши студенты!!!!

Итог нашей совместной деятельности

Наука – устоявшиеся представления об объекте и предмете исследования, законы и закономерности строения, размещения и изменения изучаемого объекта

Гидрология: объект и предмет n водные объекты суши и гидрологические процессы (объект исследований) n закономерности строения, размещения и изменения водных объектов и гидрологических процессов (предмет исследований)

Развитие науки и научные идеи идея - движущая сила науки n идеи как направление исследований n идея –инструмент анализа и обобщения информации n ограниченность числа продуктивных идей n

Типы идей Идеи исследований общие (1, философские) n научные (2) n отраслевые (3) n частные отраслевые (4) n 1 2 3 Предмет исследований 4

Общие философские идеи единства и борьбы противоположностей n соотношение между частным и целым n Капля дождя русло поток Объем стока

Научные идеи n хорологических изменений n n n n хронологических изменений существования структуры объектов пространственно-временных масштабов детерминированности событий повторяемости и вероятности событий подобия и отличий явлений, объектов, районирования и границ …….

Пространственный анализ расположения водных объектов и хорологическая идея в науке

Структура (состав) водных объектов

Состав и характерные размеры частиц в составе речных отложений валуны( d>100 мм) n галька (10<d<100 мм) n гравий (2<d<10 мм) n песок (0. 05<d<2 мм) n пыль (0. 01<d<0. 05 мм) n ил, глина (d<0. 01 мм) n

Типизация озер по размеру n n очень большие средние малые F > 1000 км 2 100 < F < 1000 км 2 10 < F < 100 км 2 F < 10 км 2

Пространственные масштабы изменения гидрологических объектов и проявления гидрологических процессов n n n n объем глобальный континентальный зональный региональный бассейновый районный русловой локальный площадь линия точка

Роль времени в гидрологии хронология событий n масштабы изменчивости характеристик гидрологических процессов n выбор методов исследований n разделение предметных областей разных наук n

К использованию хронологической идеи в науке

Определение характерного времени гидрологических событий Тх =Lx/Vx Lx- характерный линейный размер объекта Vx - характерная скорость изменения его состояния

Характерные масштабы времени для описания процессов транспорта наносов Процесс Характерная длина объекта, м Характерное время событий, с смещение частицы 10 -6 - 10 -1 10 -6 – 10 -3 смещение гряд 100 -104 10 -3 -109 смещение 101 - 106 пойменного массива (излучины) 109 - 1014

Оптимальное соотношение пространственных и временных масштабов изучения гидрологических процессов

Вероятность образования заторов (2) и ее обусловленность сезонным изменения ширины русла (1) 1 2

Идеи районирования: районы волжского бассейна с различным объемом сточных вод

Отраслевая научная идея о возможности синхронных колебаний водности рек

Пример использования частной научной идеи к задаче оценки влияния осушения болот на сток воды

Дополнительная литература n Shumm S. A. , Lichty R. W. Time, spase and causality in geomorphology (1965) n Торнес Д. Б. , Брундсен Д. Геоморфология и время (1981) n Мартинек Дж. Время в гидрологии/Грани гидрологии (1987) n Алексеевский Н. И. Формирование и движение речных наносов (1998)