«Негативні петлі зворотнього зв» язку: затримка і коливання

«Негативні петлі зворотнього зв’язку: затримка і коливання»

Петлі негативёного зворотнього зв’язку є чинником, що м’ягко зрівнює певні лімітуючі життєві фактори. Деколи ці лімітиючі фактори набувають властивостей цілі, що рухається, та петлі негативного зв’язку зглажують й гальмують цей ефект цілі, що рухається.

Як приклад можна навести тумпературу повітря біля земної поверхні, яка регулюється сонячною активністю. Коли сонце перебуває в активній фазі (як в червні у північній півкулі), нижній шар атмосфери не відразу достатньо прогрівається. Це пояснюється тим, що багато сонячної енергії витрачається на прогрівання грунту та океану, що є холодними після тривалого періоду зими та весни. Найтепліші дні, таким чином, припадають на час, коли енергія сонця накопичується в достатній кількості в нижньому шарі атмосфери. А це можливо лише за умови, що океан та грунт є достатньо прогрітими. За звичай це буває саме в липні й серпні. І навпаки найхолоднішими місяцями є січень та лютий, хоча найменьший відсоток сонячної енергії спостерігається у грудні.

Нагрівання та охолдження частин планети, в залежності від сезоних змін клімату зумовлених сонячною активнистю, є гарним прикладом явища негативних петель зворотнього зв’язку.

Негативні петлі зворотнього зв’язку можуть також пом’якшувати ефекти зовнішнього впливу на систему. Так, наприклад, якщо б сонце весь час світило над Північною Америкою з тією ж інтенсивністю, з якою воно світить в кінці червня, Земля була б набагато теплішою, ніж вона є у липні та серпні. Завдяки тому, що кількість сонячного світла зменьшується порівняно з його червневим піком, пік температури не тільки зміщається, а й корегується. Сезоні варіації температури є результатом затримки та аккумуляції сонячної енегрії.

Подібний ефект затримки та розглажування можна спостерігати на впливі фріонів на озонову оболонку. Врешті решт стратосфера звільнюється від фріонів, шо руйнують озоновий шар, але все одно через велику концентрацію фріонів, озоновий шар втрачає істотну частку свого складу. Руйнація озонового шару фріонами продовжується від 65 до 110 років в залежності від типу фріона. Зпештою озоновий шар відновиться, але ця петля негативного звортнього зв’язку є дуже повільною.

Як висновок можна зазначити, що петлі негативного зворотнього зв’язку є тим буфером, що підтримує біосферу у стійкому стані рівноваги. Саме вони стримують антропогенний натиск на біосферу. Якщо б не існувало цього механізму, життя на Землі мало б велику ймовірність зникнути внаслідок якогонебудь катаклізму.