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Thermodynamik irreversibler Prozesse und spontane Strukturbildung mit Beispielen aus Physik und Geophysik

Authors:
... Among the various instabilities that may occur in non-equilibium fluid systems, three seem to be most relevant for processes in the troposphere, the lowest part of the atmosphere (Ebeling & Feistel, 1983;Sempf et al., 2007). The convective instability permits fluctuations to trigger large-scale vertical air motion and the formation of low-pressure cells (cyclones, hurricanes, tornados, dust devils). ...
Book
This thoroughly updated version of the German authoritative work on self-organization has been completely rewritten by internationally renowned experts and experienced book authors to also include a review of more recent literature. It retains the original enthusiasm and fascination surrounding thermodynamic systems far from equilibrium, synergetics, and the origin of life, representing an easily readable book and tutorial on this exciting field. The book is unique in covering in detail the experimental and theoretical fundamentals of self-organizing systems as well as such selected features as random processes, structural networks and multistable systems, while focusing on the physical and theoretical modeling of natural selection and evolution processes. The authors take examples from physics, chemistry, biology and social systems, and include results hitherto unpublished in English. The result is a one-stop resource relevant for students and scientists in physics or related interdisciplinary fields, including mathematical physics, biophysics, information science and nanotechnology.
... als auch die Synergetik Hakens(1970) liefern die theoretischen Grundlagen der Erklärung von Selbstorganisationsprozessen (Begriffsbildung 1962 durch ASHBY) zur Bezeichnung von Strukturbildungsprozessen im makroskopischen Bereich, die innerhalb definierter Ausgangs-und Randbedingungen zu bestimmten Ordnungszuständen bzw. Zustandsfolgen führen(EBELING u. FEISTEL 1984). Das Synergetik-Konzept betrachtet -im Gegensatz zum Konzept der dissipativen Strukturen -kooperative Phänomene und Strukturbildungen unabhängig von ihren stofflichen Trägern, wobei der irreversible Prozess der Selbstorganisation "… durch das kooperative Wirken von Teilsystemen zu komplexeren Strukturen des Gesamtsystems führt" (a.a.O., ...
Article
Co-evolving systems + co-responding systems = co-operating system The geosystem approach in geography can be traced back to impulses and developments effective towards the end of the 19th century. The spatially differentiated reflection of long-term and short-term processes of the past and their structural expressions which serve as the carriers of present and future processes characterize geosystems as conservative cellular systems. The heterogeneous structure of the geosystem reflects its heterochrone development: physiogenic self-organization and self- regulation are characteristical for evolving and responding geosystems (example: Baltic Sea area), anthropogenic organization and regulation are characteristical for convergent or divergent colonization and implementation of geosystems; physiogen- anthropogenic systems represent co-evolving and co-responding systems and finally a co-operating system. Example: dam building and controlling in Northern, Central and Southern Europe. Zusammenfassung: Das Geosystem-Konzept der Geographie kann auf Impulse und Entwicklungen seit Ende des 19. Jahr- hunderts zurückgeführt werden. Die räumlich differenzierte Widerspiegelung von Langzeit- und Kurzzeitprozessen der Vergangenheit als strukturellem Träger gegenwärtiger und zukünftiger Prozessabläufe kennzeichnen das Geosystem als konservatives, zellulares System. Die heterogene Struktur des Geosystems reflektiert seine heterochrone Entwicklung: Natürliche Selbstorganisation und -regulation sind Eigenschaften evolvierender und respondierender Geosysteme (Beispiel: Ostseeraum), anthropogene Organisation und Regulation werden durch eine konvergente oder divergente Kolonisation und Implementierung des Geosystems charakterisiert; physiogen-anthropogene Systeme repräsentieren somit co-evolvierende und co-respondierende Systeme und schließlich ein co-operierendes System. Beispiel: Talsperrenentwicklung und -bewirtschaftung in Nord-, Mittel- und Südeuropa.
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