Биосфера и экологическое прогнозирование

В настоящее время широко дискутируется вопрос о путях развития биосферы в целом. Отметим, что данная экосистема - биосфера - не позволяет проведения над собой экспериментов в общепризнанном, естественнонаучном смысле слова (лабораторных или натурных экспериментов; см. Флейшман, 1986; Розенберг, Мозговой, 1992); единственным способом ее изучения и прогнозирования поведения целостных характеристик становится математическое моделирование. Причем разные авторы акцентируют внимание на различной проблематике в исследовании биосферы (экологической, эколого-экономической, экономической, демографической), строят модели различного типа (имитационные, аналитические, самоорганизующиеся), предлагают различные решения для достижения устойчивого состояния биосферы (концепции «нулевого роста», «ограниченного роста», «перераспределения капиталовложений», «сбалансированного по регионам роста», «переход на новые ресурсы» и пр.). Прогнозы этих исследователей также имеют самый широкий спектр – от социально-экологического пессимизма (Дж. Форрестер, Д.Медоуз), через ограниченный оптимизм (М. Месарович, Э. Пестель, В.А. Геловани, Н.Н. Моисеев и др.) к сверхоптимизму (Г.Кан, В.Браун).

Академик В.И. Вернадский (1967, с. 237) писал: «Живой организм биосферы сейчас эмпирически должен изучаться как особое, целиком не сводимое на известные физико-химические системы тело». Биосфера - уникальная экосистема, закономерности структуры и функционирования которой до сего времени изучались только в ретроспективе. Экспериментировать с биосферой в целом нельзя, так как трудности глобального эксперимента носят не только технический характер: исследователь не вправе идти на риск, меняя тем или иным образом условия существования того единственного в своем роде объекта, каким является биосфера. Таким образом, имитация на ЭВМ, псевдоэксперимент с моделью биосферы становятся единственным методом исследования системных (сложных) характеристик биосферы в различных сценариях развития человечества.

Одной из наиболее интересных моделей биосферы стала имитационная система «Гея», разработанная в ВЦ АН СССР под руководством академика Н.Н.Моисеева (Крапивин и др., 1982; Моисеев и др., 1985). В 1983 г. эта система была использована для прогноза последствий ядерного конфликта по сценарию К.Сагана и позволила по результатам моделирования «пронаблюдать»: как после ядерной катастрофы меняются климатические параметры, возникает и постепенно просветляется «ядерная ночь», каковы последствия ее воздействия на продуктивность биосферы. Можно смело утверждать, что прогнозируемый эффект «ядерной ночи» привел к подписанию договора о сокращении ядерных вооружений. Это положительный пример прямого воздействия экологического прогнозирования на политику.

Интересен и такой факт. В 1975 г. в Нью-Йорке в разных издательствах вышли в свет две монографии: Х.Вилкокс в книге «Теплица Земля» приводит расчет и прогноз ожидаемого в ближайшие десятилетия потепления климата, а Н.Кальдер в книге «Механизм погоды» не менее убедительно прогнозирует похолодание климата. Все рассмотренные примеры хорошо иллюстрируют ту сложнейшую ситуацию, в которую попадает лицо, принимающее решение. Действительно, если средства, отпущенные на подготовку к тому или иному изменению климата ограничены (а они всегда ограничены и важнейшая роль лица, принимающего решение, - распределить эти средства наилучшим образом), то необходимо решить, во что вкладывать средства: в изготовление холодильников (в случае потепления климата) или в изготовление валенок (для более прохладной погоды).

Методические рекомендации: Необходимо обратить внимание на примеры, которые позволяют в доступной мере усвоить данную тему. Акцентируйте внимание на казахстанские примеры. Для усвоения материала лекции необходимо обратить на важность экологического прогнозирования, а также с помощью примеров показать его достоинства и недостатки.

Контрольные вопросы

1. Расскажите об исторических предпосылках возникновения и развития экологичсекого прогнозирования.

2. Приведите цитаты известных ученых о сущности экологичсекого прогнозирования.

3. Связь экологического прогнозирования с другими науками.

4. Объясните почему в задачах экологического прогнозирования обращение к экспертным оценкам – это неизбежная ориентация на взгляды большинства.

5. Ошибки количественного экологического прогноза. Приведите примеры.

6. Расскажите (с приведением примеров) о достоинствах и недостатках экологического прогноза.

Список использованной литературы

Винер Н. Кибернетика или управление и связь вкаскада // Изв. ГосНИОРХ. - 1976. - Т.95. - С. 67 - 81.

Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. - М.: Наука, 1980а. - 116 с.

Кулагин Ю.З. К теории экологического прогнозирования // Экология. - 1980б. - № 5. - С. 36-41.

Кулагин Ю.З. Индустриальная дендроэкология и прогнозирование. - М.: Наука, 1985. - 117 с. животном и машине. - М.:Сов. радио, 1968. - 326 с. СССР, 1934. - 49 с.

Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.: Мысль, 1990. - 637 с.

Соколов В.Е. Предисловие // Экологическое прогнозирование. - М.: Наука, 1979. - С. 5-6. Справочник по типовым программам моделирования / Под ред. А.Г.Ивахненко - Киев: Техника,1980. - 184 с.

Браун Х. Производство промышленных материалов человеком как процесс вбиосфере // Биосфера. - М.:Мир. - 1972. - C. 170-182.

Моисеев Н.Н. Коэволюция человека и биосферы: кибернетические аспекты //Кибернетика и ноосфера. - М.: Наука, 1986. - С. 68-80.

Моисеев Н.Н., Александров А.А., Тарко А.М. Человек и биосфера. - М.:Наука, 1985. - 292 c.

Крапивин В.Ф., Свирежев Ю.М., Тарко А.М. Математическое моделирование глобальных биосферных процессов.- М: Наука, 1982.- 270 с.

Лекция 2. СПЕЦИФИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ (Проблемная лекция)

Цель: Ознакомить студентов с основными понятиями и терминологией экологического прогнозирования, показать недостатки экологического прогноза.

План лекции:

1. Основные понятия экологического прогнозирования

2. Терминология и необходимые определения.

Ключевые слова: Экологическое прогнозирование, экологический предиктор, комплексация прогнозов, коллективный прогноз (коллективный предиктор), эффект системности, элиминации омнипотентности, детальность формулировки прогноза, периодом (временем) упреждения прогноза, надежность прогноза, верификация, система экологического прогнозирования.

Постановка проблемы: в чем заключена специфика системы экологического прогнозирования?

Основные понятия экологического прогнозирования

Экологическое прогнозирование, с одной стороны, можно рассматривать как «функцию» экологии, с другой - как составляющую экологического мониторинга, а с третьей - как раздел прогностики (науки о закономерностях разработки прогнозов). Поэтому одни понятия экологического прогнозирования являются собственно экологическими, другие имеют непосредственное отношение к мониторингу, третьи обладают общенаучной значимостью. В литературе наблюдается значительное разногласье в толковании и использовании некоторых прогностических терминов. Более того, понятие «детальность формулировки прогноза» (или какое-нибудь ему подобное), например, вообще отсутствует как в сборнике рекомендуемых терминов по прогностике, (Прогностика. Терминология, 1978), так и в основных руководствах по прогнозированию (Тейл, 1971; Лисичкин, 1972; Саркисян, Голованов, 1975; Саркисян и др., 1977; Рабочая книга.., 1982; Кашьяр, Рао, 1983; Горелова, Мельникова, 1986 и др.). Между тем, как будет показано ниже, оно является одним из основных понятий прогностики вообще, и экологического прогнозирования в частности. Поэтому предварительно имеет смысл привести ряд основных понятий и определений экологического прогнозирования, необходимых для дальнейшего изложения.

Дата добавления: 2015-08-13