Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лобанова ЭКОЛОГИЯ И ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ.doc
Скачиваний:
166
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
2.79 Mб
Скачать

6.2 Моделирование в экологии

Успехи информационных технологий в последние годы позволили применять в экологии методы моделирования, которые имеют большую перспективу в проведении глобального мониторинга, и прогнозирования. Основоположником нового метода прогнозирования - глобального моделирования - является американский ученый Джей Форрестер, специалист в области теории управления сложными системами. Научная заслуга Дж. Форрестера состоит в том, что он первым предложил вариант модели экономического развития общества (Мир- II), в котором учитываются 5 факторов: население; капиталовложения (фонды); природные ресурсы; часть фондов, вкладываемая в сельское хозяйство, уровень загрязнения. В этой модели приняты в расчет темпы роста населения, определяемые рождаемостью и смертностью; темпы капиталовложений, зависящие от темпов образования фондов и их износа; темпы потребления природных ресурсов; темпы загрязнения. Не смотря на ограниченность модели Дж. Форрестера (сам он называл ее учебной), ее значение в экологических исследованиях огромно: она продемонстрировала возможность объединения в модели производственных, социальных и экологических процессов. Глобальная экология получила нужный ей метод исследования. «Работы Дж. Форрестера внесли существенный вклад в создание научного направления, чрезвычайно важного для всего человечества»,- отмечал академик Н. Н. Моисеев (47). Рассматривая свою модель как предварительную попытку моделирования глобальных систем, Дж. Форрестер на основе проведенных модельных экспериментов пришел к следующему выводу: при сохранении современных социальных, демографических и других закономерностей, действующих в обществе, с середины 21 века начнется его деградация: сократится промышленное производство, снизится уровень жизни, уменьшится рождаемость и увеличится смертность, и в итоге резко и значительно сократится численность населения. В 1972 г. по заданию Римского клуба Д. Медоуз и другими сотрудниками Массачусетского технологического института с помощью компьютерной программы, которая была опробована Дж. Форрестером, были исследованы различные показатели будущего развития жизни на Земле. Результаты исследований были опубликованы в работе «Пределы роста». Результаты выявили весьма пессимистическую картину будущего: сохранение современных темпов роста экономики и населения приведет уже в ближайшем столетии к гибели человечества из- за исчерпания сырьевых ресурсов, глобальной нехватки продовольствия, разрушения и загрязнения, если своевременно не будут приведены в действие эффективные политические мероприятия по планированию семьи, ограничению экономического роста, введению природосберегающих технологий в промышленности. Составленная также по заданию Римского клуба более дифференцированная модель кибернетиков М. Месаревича (Кливленд, США) и Э. Пестеля (Франкфурт, ФРГ) была опубликована в 1974 г. под заголовком «Человечество на перепутье». В зависимости от выбранного сценария авторы разделили Землю в зависимости от динамики населения, ресурсов и т. д. на отдельные связанные между собой регионы и пришли к аналогичным выводам. Но выход из кризиса они видят в установлении нового глобального экономического порядка и справедливой (с их точки зрения) и долгосрочной системы распределения мировых ресурсов. Для обеих моделей, как указывали критики, характерны недостаточная дифференцированность данных и неудовлетворительный способ их обобщения, вследствие чего даже при незначительном изменении некоторых переменных можно прийти к совершенно иным методам. Кроме того, модели не учитывают имеющиеся конфликты внутри общества и его социальное расслоение, поэтому выдвинутые в них предложения не имеют политически убедительной перспективы. Это понятно и бесполезно требовать математической точности от моделей мирового развития. Они скорее выявляют опасности, которых следует ожидать, и указывают направления необходимых научных поисков. В нашей стране ученые также занимаются вопросами моделирования глобальных экологических процессов, так, например, в 1972 г. ученые Вычислительного Центра Академии наук СССР пришли к выводу, что решение проблем глобального масштаба требуют построения математической модели биосферы, рассматриваемой как единое целое. Такая модель была создана, всей системе дали название «Гея» - по имени древнегреческой богини Земли. С помощью системы «Гея» невозможно предсказать будущее человечества, можно лишь с определенной точностью изучить последствия развития заданного сценария воздействия на биосферу. Сценарии могут быть самые разные, например, учеными ВЦ был исследован сценарий развития последствий возможной ядерной войны. Исследования были проведены учеными В. В. Александровым и Г. Л. Стенчиковым на установке «Гея». Результаты, полученные учеными, были ошеломляющими. Они показали, что ядерный конфликт приведет не к локальным похолоданиям и мраку под пологом отдельных сажевых облаков, а к «глобальной ядерной ночи», которая продлится около года. В дальнейшем произойдет полная перестройка атмосферной циркуляции, в биосфере Земли произойдут необратимые процессы. Кроме того, разрабатываются модели изменения климата, модели общей циркуляции атмосферы, модель океана, модели глобального круговорота углерода, азота в системе «атмосфера - растения - почва» и др., которые используются при оценке результатов мониторинга состояния окружающей среды.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.