На основе второго начала термодинамики для открытых систем и ранее сформулированного одним из авторов данной работы принципа минимального производства энтропии на нестационарный случай рассматривается возможность термодинамического и кинетического моделирования экосистем. Показано, что принципиальная возможность такого теоретического описания связана, прежде всего, с существованием соответствия критериев возникновения и устойчивого существования живых систем в экосистемах и диссипативных структур в неравновесных системах. При этом термодинамическое моделирование имеет место для состояний неравновесной системы вблизи равновесия. В этом случае вся неравновесная система по причине неоднородности её энергетического спектра разбивается на локально равновесные подсистемы. Для состояний, далёких от равновесного, в большей степени необходимо учитывать кинетический аспект (кинетику переноса энергии и частиц между подсистемами). Соответственно, разбиение неравновесной системы необходимо осуществлять на локально неравновесные (стационарные) подсистемы.
The possibility of thermodynamic and kinetic ecosystem modeling is considered on base of second law of thermodynamics for open systems and previously formulated by one of the authors of this paper the principle of minimum entropy production to the nonstationary case. It is shown that the principle possibility of the same theoretical description is connected with the existence of correspondence criteria of appearance sustainable existence of living systems in ecosystems and dissipative structures in nonequilibrium systems. At that the thermodynamic modeling takes place for states of nonequilibrium system near equilibrium. In that case all nonequilibrium system (by reason of heterogeneity of its energy spectrum) is divided into locally equilibrium subsystem. For states far from equilibrium it is necessary to consider the kinetic aspect (kinetics of transport of energy and particles between the subsystems). In that case the decomposition of nonequilibrium system should be realized to locally nonequilibrium (stationary) subsystem.
1. Бялко А.В. Спектр возмущений земных суток // Природа. – 2013. - № 8. – С. 63.
2. Докучаев В.В. К учению о зонах природы. Избр. соч. - М. : Сельхозгиз, 1949. - Т. III. – С. 317-329.
3. Дьярмати И. Неравновесная термодинамика / пер с англ.; под ред. В.К. Семенченко. – М. : Мир, 1974. – 304 с.
4. Кафанов А.И. Континуальность и дискретность живого покрова: проблемы масштабов // Журнал общей биологии. – 2006. – Т. 67. - № 4. – С. 311.
5. Одум Ю. Экология. – М. : Мир, 1986. – Т. 1. - 328 с.
6. Пригожин И. От существующего к возникающему. – М. : Наука, 1985. – 217 с.
7. Сайханов М.Б. Кинетическое моделирование диссипативных структур // Нелинейный мир. – 2013. – Т. 11. - № 1. – С. 44.
8. Шредингер Э. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. – Ижевск : Регулярная и хаотическая динамика, 1999. – 96 с.
9. Onsager L. Reciprocal relations in irreversible processes // Phys. Rev. – 1931. - V. 37. – P. 405; V. 38. – P. 2265.
10. Saikhanov M.B. Quantization of Nonequilibrium Nonstationary system // Int. J. Mod. Phys. – 2012. - Vol. 26. - No. 12.