2. Короткостроковий прогноз метеорологічних умов, не сприятливих для розсіювання домішок

Потенціал забруднення повітря використовують для оцінки можливих рівнів забруднення, при розробках методів прогнозу забруднення. Питання про визначення складу метеорологічного потенціалу ще повністю не вирішене, проте різні дослідники незмінно включають в нього швидкість вітру, вертикальний градієнт температури, осідання і такі найважливіші характеристики стану атмосфери, як потужність шарів перемішування, приземні і підведені інверсії, з врахуванням деяких їх параметрів.

Важливим питанням прогнозування елементів метеорологічного потенціалу забруднення повітря є облік локальних різниць метеорологічних параметрів в різних частинах міста по відношенню до станції на його околиці, за даними якої складаються і оцінюються метеорологічні прогнози. Такі дослідження поки що небагаточисленні.

Методи прогнозу атмосферних опадів, як відомо, давно розроблені, тому тут важливо забезпечити врахування ефекту вимивання з атмосфери домішок паралельно до прогнозу забруднення повітря. Для цього необхідно спрогнозувати декілька, явищ , що відбуваються в атмосфері:

Прогноз нестійкої стратифікації і товщини шарів перемішування

Врахування стратифікації температури в пограничному шарі атмосфери необхідно для передбачення цілого ряду явищ погоди (туманів, ожеледиці, опадів і так далі), а також забруднення приземного шару атмосфери шкідливими домішками. Проте методи розрахунку вимірів температури в пограничному шарі покищо недостатньо розроблені. Тому для практичних цілей в даний час використовуються наближені эмпирико - статистичні способи передбачення стратифікації з тією або іншою завчасністю.

Прогноз приземних і підведених інверсій в пограничному шарі атмосфери

Дослідження по розробці методів прогнозу інверсій температури і їх параметрів в пограничному шарі почали проводиться лише останніми роками.

У лише окремих роботах розглядають способи альтернативного прогнозу, що враховують основні фізичні чинники, що впливають на формування інверсій.

Способи обліку ефекту вимивання з атмосфери домішок при прогнозуванні забруднення атмосфери

Теорія вимивання з атмосфери газоподібних і аерозольних домішок ще недостатньо розроблена. Моделі, для розрахунку швидкості осадження часток і оцінки забрудненості повітря поки що існують в даний час недостатньо застосовні до реальних умов. Тому при розробках схем прогнозу забруднення повітря робляться спроби наближених, переважно емперико-статистических якісних і кількісних оцінок впливу атмосферних опадів на забруднення повітря.

3. Практичне застосування методів короткострокового прогнозу

Огляд досліджень дозволяє зробити висновок про те, що вже створені найголовніші передумови для прогнозування забруднення повітря як від одиночних і лінійних джерел, так і від багатьох розосереджених джерел, а також окремих характеристик і комплексів метеорологічних умов, що впливають на поширення і розсіювання домішок в атмосфері.

Проте оперативному використанню переважно більшості створених прогностичних схем стають на заваді недоліки наукового і організаційного характеру.

Практичне застосування методів кількісного прогнозу забруднення повітря від одиночних джерел, істотно залежить від точності і оперативності інформації про параметри джерел і домішок, яку в даний час поки що отримати важко.

Зусилля мають бути направлені також на вирахування облік неорганізованих викидів і на вдосконалення способів обліку параметрів дифузії за різних метеорологічних умов.

При розробці методів прогнозу забруднення повітря від багатьох розосереджених джерел основна увага має бути приділена кількісній оцінці концентрацій окремих домішок і вдосконалення способів прогнозу метеорологічних умов пограничному шарі. Важливим також є локальне прогнозування метеорологічних параметрів по окремим районам міста. Без цього практично неможливе прогнозування забруднення повітря у великих містах з багатьма розосередженими джерелами.

Незалежно від методологічних основ і цільового призначення прогностичних схем, необхідним є облік ефекту вимивання домішок атмосферними опаданням і процесів хімічних перетворень забруднюючих речовин в атмосфері. Дослідження по цих питаннях ще практично не використовувалось при прогнозуванні забруднення повітря.

Модуль 3. Методологічні засади системного підходу та системного аналізу (семестр 8)

Тема 1. Основи структурно-функціональної організації живого в біосфері: механізми і основні пристосування саморегуляції біотичних систем

1. Що таке життя і живі системи

2. Три основні рівні організації живого на планеті

3. Механізми саморегуляції в живих системах біосфери. Основні особливості потоків інформації і типи регуляції у живих системах біосфери

4. Взаємини між системами і підсистемами.

5. Класифікація збурюючих дій на живі екосистеми

1. Що таке життя і живі системи

Життя можна визначити як форму існування матерії, найважливішими ознаками якої є подразливість, рухливість, зростання, розвиток, розмноження, спадковість і мінливість, в основі яких лежать обмін речовин, самовідтворювання та самозбереження. Незалежно від етапу розвитку життя на Землі і складності живих систем, невід’ємною ознакою живої матерії було безперервний колообіг речовин і накопичення вільної хімічної енергії, що забезпечило перебіг еволюції.

Із цього приводу виключно цікаві висновки зроблені В. А. Абакумовим. Він відзначає, що на всіх рівнях ієрархічних ступенів біосфери, в біотичних системах усіх структурних рівнів живе і неживе втрачає самостійність, зводиться до компонентів єдиної системи, в якій вони невідокремлені один від одного абсолютно доти, поки біосистема функціонує нормально. Неможливість проведення «абсолютно різкого кордону» між живим організмом і середовищем обумовлена перш за все тим, що живе і неживе, що здаються беззастережно різними початками, в біосфері, в її підсистемах, в підсистемах її підсистем, в їх елементах постійно переходять один в одного, утворюючи суперечливу в самій собі єдність, систему, в якій живе виступає як вищий організуючий початок. В той же час середовище визначає продуктивність і структуру живого.

На підставі всього вищевикладеного ми приходимо до висновку, що живими системами є:

1) організми і разом з ними всі ті системи (підсистеми), які можуть бути виділені в межах систем організмового рівня організації, - макромолекули, органели, клітки, тканини, органи, системи органів і т. ін.;

2) всі ті системи, які є інтеграцією живих істот, - колонії, сімейства, стада, популяції, раси, підвиди, види, роди, таксономічні родини, біоценози і т. ін.;

3) все ті системи, безпосередніми організаторами яких є живі організми, їх сукупності або жива речовина в цілому, тобто екосистеми різних рангів - консорції, біогеоценози, біогеосистеми і біосфера в цілому.

Загальними основними ознаками живих систем є безперервний обмін речовин, самоорганізація, самовідновлення, саморегуляція і самозбереження. Життя на підставі цього можна визначити як вищу форму руху матерії, що реалізовується в біотичних системах під безпосередньою організуючою дією живих істот.