Недавно обсуждали с мужем тему, как же изменится наша Земля через много-много лет, а то и раньше. Особенно учитывая бурную человеческую деятельность. Муж упомянул, что существует такое понятие, как «географический прогноз», и он дает ответы на множество подобных вопросов.

Суть географического прогнозирования

Вообще, прогноз - это суждение с долей вероятности о том, какое состояние будет у какого-то объекта или явления в будущем, что основывается на специальных научных методах. Если судить по предмету, то он может быть естествоведческим и обществоведческим. Географический прогноз находится на стыке этих понятий, то есть подразумевает, что какие-то моменты в поведении окружающей среды мы можем изменить, а с какими-то придется смириться и приспосабливаться.
Есть разные виды географических прогнозов. Если судить по охвату территорий, то это глобальный (для всей Земли), региональный (для крупных регионов либо же стран, например, Прибалтики или Беларуси) и локальный (для небольших и преимущественно однородных территорий).
Одним из первых глобальных прогнозов было предположение об изменении климата планеты вследствие хозяйственной деятельности людей еще в 70-ые годы. Было озвучено общее изменение температуры воздуха, таяние ледников, перестройку циркуляции атмосферы - в общем, все то, что мы наблюдаем сейчас.
Я вот проживаю в лесостепной зоне Украины. Однако, согласно прогнозам наших великих умов науки, с таким изменением климата через десяток лет у нас будет полноценная степь. И показателем тому является появление в наших краях видов животных и насекомых, характерных именно для степи.

Какими методами проводят географическое прогнозирование?

Методов довольно много, они часто перекликаются с другими науками. Вот некоторые из них:

• дедуктивный;
• индуктивный;
• межсистемного анализа;
• экспертных оценок;
• дерева целей.

И это еще не учитывая, что географическое прогнозирование включает в себя прогнозы систем расселения, социальные, развития сферы обслуживания и много других. Этот вид исследований все еще находится на стадии формирования.

Прогнозирование в настоящее время приобрело очень большое значение почти во всех отраслях науки и хозяйства, и поэтому вполне закономерно, что прогнозированием заинтересовались и геогра­фы. В последнюю четверть XX столетия в географических изданиях постоянно публиковались работы по вопросам географического про­гноза. Однако проблема прогноза чрезвычайно сложна, и говорить о сложившейся методике географического прогнозирования пока еще преждевременно. Скорее речь может идти о научном поиске в решении этой сложной и многоплановой проблемы.

В системе наук формируется особая отрасль - прогностика, или наука о прогнозе, которая обобщает опыт прогнозирования, на­копленный в различных науках, разрабатывает общетеоретические вопросы и методы прогнозирования.

В настоящее время в прогнозировании используется до сотни различных методов, которые объединяют в несколько групп. Од­нако отбор методов, проверку их применимости производят в зави­симости от целей и объекта прогнозирования, поэтому прогноз - неотъемлемая часть той науки, в компетенции которой находится объект прогноза. По сути дела, прогнозирование само служит ме­тодом научных исследований, особенности применения которого в разных науках определяются спецификой самих наук.

По мнению академика Б. М. Кедрова (1971), прогнозирование - характерная черта определенной стадии развития науки, которую он назвал прогнозной, а предшествуют ей еще две стадии - эм­пирическая и теоретическая. Естественно, что различные науки достигают прогнозной стадии своего развития неодновременно.

Для прогнозирования какого-либо явления необходимо знать его сущность и основные закономерности его развития, а также харак­тер взаимосвязи прогнозируемого явления с другими и условия, при которых оно проявляется (Ю. Г. Саушкин, 1972). Следовательно, ! лишь при достаточно высоком уровне развития теории науки ее познавательные возможности расширяются до изучения явлений, которые еще не осуществились, но вполне могут произойти.

Прогнозирование - одна из наиболее актуальных и сложных современных научных проблем. Ее разработка обеспечивается уров­нем развития науки, а постановка прямо и непосредственно связана с запросами практики. Расширение и усложнение взаимодействия человеческого общества с окружающей средой поставили на пове-стку дня необходимость разработки географического прогноза.

Принципы географического прогнозирования вытекают из тео­ретических представлений о функционировании, динамике и раз­витии ПТК, включая и закономерности их антропогенной транс- \ формации. Основанием географического прогноза служат перемены в состоянии тех факторов, от которых могут зависеть предстоящие

изменения ПТК. Среди этих факторов есть природные (неотектони­ческие движения, изменения солнечной активности, саморазвитие ПТК и др.) и антропогенные (хозяйственное освоение террито­рии, гидротехническое строительство, рекультивация земель и т.д.).

В настоящее время антропогенное воздействие на природу по своей силе сопоставимо с самыми мощными природными факто­рами и может привести к необратимым изменениям природы. Пред­сказать направление и скорость изменения взаимоотношений при­роды, населения и хозяйства в их временном и территориальном аспекте - задача географического прогноза.

Географический прогноз тесно связан двусторонними связями с социально-экономическим прогнозом. Из социально-экономи­ческого географический прогноз черпает прогноз потребностей, а поставляет ему прогноз возможностей. Прежде всего это касается ресурсного прогноза. Однако и в отношении размещения отраслей хозяйства, в определении допустимой технологии производства географический прогноз, раскрывающий возможные изменения природной среды, служит своеобразным территориальным лими-татором для социально-экономического прогноза.

Сложность географического прогноза заключается в том, что он охватывает не только временные, но и территориальные из­менения взаимоотношений между тремя очень сложными систе­мами: природой, населением и хозяйством. Ю. Г. Саушкин (1976) отмечает, что главное в географическом прогнозе заключается «в научном предвидении видов и форм трансформации во времени пространственной неоднородности и пространственного сочета­ния и взаимодействия различных объектов (явлений, процессов) на земной поверхности».

Географический прогноз подразделяется на физико-геогра­фический, демогеографический и экономико-географический. Фи­зико-географический прогноз - это прогноз изменения окружающей природной среды, «это научная разработка представлений о при­родных географических системах будущего, об их коренных свой­ствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обус­ловленных непреднамеренными и непредусмотренными результа­тами деятельности человека» (В. Б. Сочава, 1974). В зависимости от полноты охвата компонентов географической оболочки физико-географический прогноз может быть частным или комплексным.

Частные физико-географические прогнозы характеризуют про­странственно-временные изменения одного какого-нибудь компо­нента или явления, либо группы тесно взаимосвязанных явлений. К частным прогнозам относятся прогноз изменения климата или стока, прогноз развития эрозионных процессов или засоления почв в связи с орошением, прогноз изменения растительного покрова или соотношения тепла и влаги и т.д. В климатологии и гидроло­гии прогнозные исследования проводятся давно, поэтому уже на-

коплен немалый опыт и отработана методика, хотя и не всегда еще достаточно надежная.

Задача комплексного (интегрального, по В. Б. Сочаве) физико-гео­графического прогнозирования - выявление тенденций изменения географической оболочки Земли и отдельных ПТК разного ранга под воздействием разнообразных природных и антропогенных факторов.

Прогноз развития ПТК как целостных систем - наиболее слож­ный прогноз, поскольку он должен одновременно охватывать весь комплекс природных связей с учетом антропогенного воздействия на них.

Любой комплексный физико-географический прогноз - это многофакторный и многокомпонентный, а значит, и вероят­ностный прогноз, ибо изменение одного из факторов влечет за собой и изменение взаимосвязей, что неизбежно отражается на характере, направлении и скорости изменения всего ПТК в целом. Таким образом, будущие изменения ПТК зависят от сочетания множества условий и факторов, поэтому комплексный физико-географический прогноз должен быть многовариантным.

Многомерность прогноза изменения ПТК - весьма существен­ная трудность, которую необходимо преодолевать в процессе про­гнозирования. Т. В. Звонкова (1972) указывает несколько путей пре­одоления барьера многомерности: разбиение целого на части, ко­торые легко изучать и просчитывать; использование простых по­казателей, отражающих сумму важных прогнозных факторов; объе­динение нескольких показателей в один и т.д. Все эти пути нахо­дятся в пределах соотношения анализа и синтеза в прогнозных исследованиях, но, чтобы их использовать, нужно найти такие группы тесно взаимосвязанных факторов и явлений, которые либо подчинены сходным закономерностям развития в пространстве и во времени, либо представляют собой единую причинно обуслов­ленную цепь, либо вызваны одной причиной и т.д. Только такие группы могут выступать в качестве самостоятельных единств, в качестве подсистем ПТК.

В зависимости от характера воздействия антропогенного факто­ра все прогнозируемые изменения ПТК могут быть объединены в три типа (К.К.Марков и др., 1974). К первому типу относятся из­ менения природы, происходящие без всякого участия человека, под влиянием различных естественных факторов: неотектонических движений, гидроклиматических изменений, эволюционных изме­нений биогенных компонентов, как результат процесса самораз­вития ПТК и т.д.

Ко второму и третьему типам относятся изменения ПТК под влиянием антропогенного фактора. Они подразделяются на целена­ правленные, т. е. такие, которые сознательно производятся или бу­дут производиться человеком, и побочные, сопутствующие, непред­виденные изменения. Последний тип изменений вызывает особен-

но большое беспокойство, так как они возникают в результате хозяйственной деятельности, прекратить которую человечество не в состоянии, и могут привести к крайне нежелательным послед­ствиям. Эти три типа изменений происходят с неодинаковой ско­ростью, в различных направлениях и характеризуются разными закономерностями, поэтому и прогнозируются самостоятельно, однако с учетом их взаимосвязей, а затем интегрируются для уста­новления общей тенденции изменения природы.

Комплексный физико-географический прогноз, характеризу­ющий пространственно-временные изменения ПТК, по террито­риальному охвату (масштабу) может быть глобальным, региональ­ ным и локальным, что соответствует трем уровням дифференциа­ции географической оболочки (планетарному, региональному и топологическому).

Глобальные прогнозы не привязаны к конкретной территории, а ориентированы на изучение временных эволюционных тенден­ций развития Земли как среды обитания. Региональные ориенти­рованы не столько на временные, сколько на территориальные различия и решения. Объектами их являются обширные террито­рии в границах каких-то запланированных мероприятий. Регио­нальный прогноз разрабатывают с учетом сочетания на одной тер­ритории разных отраслей хозяйства (видов использования терри­тории) и различных генетических типов ПТК. Он помогает выяв­лять устойчивые тенденции изменения природы с учетом ее ланд­шафтной структуры и хозяйственного использования ее ресурсов. Локальный прогноз направлен на изучение возможных изменений природной среды при непосредственном воздействии различных крупных хозяйственных объектов: города, горно-рудных разрабо­ток, гидротехнического сооружения и т.д.

Что касается выбора временного отрезка для прогноза, то он определяется социальным заказом, возможностями географии (ее представлениями о допустимой точности определений) и продол­жительностью явлений, лежащих в основе изменений ПТК. По срокам прогнозирования все прогнозы делятся на краткосрочные (5-10 лет), среднесрочные (15 - 30 лет) и долгосрочные (50 - 70 лет). Разделение географических прогнозов на обозримую перспекти­ву по срокам прогнозирования на пять категорий, приведенное А. Г. Исаченко (1980, с. 233), на наш взгляд, недостаточно обосно­вано, так как не увязано со сроками социально-экономических прогнозов. Долгосрочные социально-экономические прогнозы со­ставляют на 25 - 30 лет, этот же период служит расчетным сроком при разработке схем районных планировок, а географический дол­госрочный прогноз должен служить предпроектной основой для их разработки, т. е. должен охватывать более длительный срок.

Наиболее актуальным считается прогноз в пределах ближайших десятилетий. Что касается краткосрочных прогнозов (до 5 лет), то

за столь короткий срок ПТК обычно не успевают заметно транс­формироваться, а переживают межгодовые природные ритмы и временные флуктуации, зависящие от колебаний метеоусловий.

Краткосрочный географический прогноз призван обеспечивать первую очередь схем и проектов районной планировки (5 -7 лет), j среднесрочный прогноз - вторую очередь (10-15 лет). Оба этих прогноза должны давать более широкую перспективу, позволя­ющую увидеть хотя бы первые результаты изменения природы под воздействием планируемых мероприятий, поэтому их предельные сроки должны быть более отдаленными, чем сроки социально-экономических прогнозов.

Что касается сверхкраткосрочных прогнозов, то они обычно яв­ляются не интегральными, касающимися изменения всего комплек­са в целом, а частными (прогноз урожайности, прогноз погоды и т.д.), либо предсказывают динамические сдвиги в современных процес­ сах, но не дают собственно прогноза (предсказания) ожидаемых направленных изменений природных комплексов, их развития.

В настоящее время наибольший опыт накоплен в разработке ло­кальных прогнозов, связанных с проектированием крупных инже­нерно-технических сооружений. Менее разработаны вопросы регио­нального прогнозирования. Практически совсем не разработаны воп­росы глобального комплексного физико-географического прогноза.

Прогнозирование изменений ПТК обычно обусловлено соб­ственно природными факторами (К. Н. Дьяконов, 1972), наиболее динамичные из которых - климатические. При долгосрочном про­гнозировании оказывается необходимым учет и такого фактора, как неотектонические движения.

Антропогенные воздействия как бы накладываются на тенден­ции естественных изменений природы, усиливая или ослабляя, а иногда и существенно видоизменяя их, однако предвидеть воз­можные антропогенные воздействия в отдаленном будущем труд­но, поскольку они будут зависеть от уровня развития техники и технологии производства, от использования тех или иных ресур­сов и создания новых синтетических материалов. Поэтому долго­срочный географический прогноз должен быть особенно гибким и многовариантным, должен предусматривать возможную заменяе­мость факторов и корректироваться в зависимости от уровня раз­вития производительных сил. Долгосрочный географический про­гноз должен стать предпрогнозной основой для разработки долго­срочных социально-экономических прогнозов.

При краткосрочном прогнозировании большинство естествен­ных природных процессов не успевает за прогнозный срок внести в ПТК заметные изменения, поэтому ведущее значение приобре­тает прогноз изменений природы под воздействием антропоген­ного фактора. Именно он определяет грядущие изменения ПТК. Краткосрочный прогноз опирается на современный уровень раз-

вития производительных сил, на современный уровень антропо­генного воздействия, поэтому может быть достаточно жестким.

Оптимальным при географическом прогнозировании представ­ляется прогнозный срок 25 - 30 лет, так как он позволяет просле­дить тенденции естественного развития природы и использовать материалы долгосрочного социально-экономического прогноза для оценки влияния антропогенного фактора.

Чтобы географический прогноз был достаточно достоверным и мог служить основой для управления изменениями окружающей среды, долгосрочного планирования и принятия административ­ных решений, он должен опираться на общие принципы прогно­зирования, разработанные наукой: исторический, сравнительный, эволюционный и др. Прогноз должен базироваться на устойчивых взаимосвязях между явлениями природы и взаимодействиях при­роды и общества, быть гибким, многовариантным, а сам процесс прогнозирования - непрерывным.

Работа по комплексному физико-географическому прогнози­рованию начинается с детального изучения существующих на изу­чаемой территории ПТК, их современных свойств, устойчивых связей и степени антропогенного изменения. Особенно большое значение имеет изучение пространственной структуры ПТК, ко­торая служит своеобразным территориальным лимитатором про­гнозируемых изменений. Необходимо также собрать материалы по прогнозируемым изменениям в составе населения и структуре хо­зяйства изучаемой территории для оценки влияния антропоген­ных факторов в будущем.

Изменение природы под воздействием естественных факторов прогнозируется на основе анализа процесса развития ПТК. Анализ прошлого, т.е. палеогеографический анализ, позволяет установить устойчивые тенденции развития ПТК и дает возможность прогнози­ровать эти изменения на будущее. Такой прогноз в значительной мере основан на сравнительно-географическом анализе. Сравнивая сходные ПТК, находящиеся на разных ступенях развития, мы уста­навливаем природные тенденции их развития. Сравнение комплек­сов, сходных по природным условиям, но в разной степени изме­ненных человеком, дает возможность судить о направлении, харак­тере, степени и скорости антропогенных изменений, устанавливать тенденции развития ПТК под влиянием антропогенного фактора.

Рассматривая будущее как продолжение прошлого и настояще­го, установленные тенденции развития можно распространить на прогнозируемый период. Для этого используются методы экстра­ поляции. Правда, используя метод исторических экстраполяции при прогнозировании, нужно постоянно помнить о значительном уско­рении природных процессов под влиянием антропогенного фак­тора и о качественных изменениях природной среды в результате взаимодействия природы и общества.

Установленные на основе анализа прошлого и современной» состояний ПТК тенденции дальнейшего их развития на протяжен нии прогнозируемого периода будут изменяться в результате спон-Я танных изменений отдельных факторов или под воздействием хо-Я зяйственной деятельности человека. Учесть такие изменения ПТК позволяет метод «цепных реакций», дающий возможность просле-Я дить всю цепочку связей между различными процессами и явле-Я ниями и составить представление обо всем их комплексе.

При разработке географического прогноза для обоснования раз-1 личных инженерно-технических проектов используется метод «пе-Ш ребора вариантов», позволяющий путем анализа и просчета раз-Я личных вариантов воздействия на природу выбрать из них оптиШ мальный.

Одним из популярных и довольно простых методов прогнози-1 рования является метод экспертных оценок. Специфика его приме-1 нения в географическом прогнозировании заключается в подборе экспертов, которые должны быть не только специалистами своего! дела и иметь большой опыт, но и хорошо знать региональные осо- | бенности той территории, для которой разрабатывается прогноз. I

Таким образом, в процессе географического прогнозирования а широко используются методы географических исследований, а из Я обширного арсенала методов прогностики применяются в настоя- I щее время лишь те, которые по своему существу наиболее близки 1 методам исследования самой географической науки. Прежде всего щ это касается сравнительного метода, который в литературе по про­гностике получил название компаративного. В физико-географиче­ском прогнозировании этот метод особенно важен, так как он по­зволяет использовать территориальные и исторические аналогии.

К сравнительному методу тесно примыкают методы экстра­ поляции, позволяющие распространять выводы, полученные при изу­чении нескольких элементов множества, на все множество. Геогра­фы в своих исследованиях издавна применяли территориальные экстраполяции, а при прогнозировании центр тяжести переносится на исторические экстраполяции, экстраполяции во времени.

Развитие методов моделирования в комплексных физико-геогра- " фических исследованиях сопровождается одновременным внедре­нием их в географическое прогнозирование. Прежде всего это ка­сается логического и математического моделирования.

Постепенное совершенствование методов научного прогнози­рования и накопление опыта по разработке разнообразных геогра­фических прогнозов позволят создать достаточно надежную и хо­рошо отработанную методику комплексного физико-географиче­ского прогнозирования - составной части общего географическо­го прогноза, потребность в котором возрастает по мере дальней-шего усложнения взаимодействия природы и общества.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная задача данного пособия - познакомить с методами комплексных физико-географических исследований, в первую оче­редь полевых, поскольку поле для географа-ландшафтоведа - это основная лаборатория для получения новых научных данных.

Не имея возможности из-за ограниченного объема пособия рас­сказать обо всем, мы остановились на главном. Из традиционных методов выбрали сравнительно-географический и картографиче­ский, реализуемые в виде полевых описаний и карт ПТК, отража­ющих их пространственное распространение и структуру, без чего невозможны сколько-нибудь серьезные дальнейшие исследования природных геосистем.

Из новых методов рассмотрены ландшафтно-геохимический и ландшафтно-геофизический, позволяющие раскрыть внутреннюю сущность процессов, определяющих функционирование и дина­мику ПТК. Из новейших методов коснулись лишь компьютерных. Однако компьютерная техника развивается столь стремительно, что сказанное будет очень скоро (и постоянно) требовать обнов­ления. Впрочем, в какой-то мере это относится ко всем методам. В третьем тысячелетии перед географической наукой встали новые задачи, связанные с глобальными экологическими пробле­мами и разработкой проектов устойчивого развития на всех уров­нях организации общества. В связи с этим сейчас, как никогда ра­нее, остро ощущается необходимость интеграции науки.

А. Г. Исаченко на X съезде Русского географического общества (1995) говорил о большой разобщенности в системе отраслей фи­зической географии, отмечая вместе с тем, что связи физической географии с естественными науками все же теснее, чем со своей «сестрой» - экономической географией. И этот разрыв опасен. Нужны совместные комплексные работы - «двуединая» геогра­фия должна быть единой.

В настоящее время усилились тенденции экологизации и гума­низации географии. Несомненно, что будут изменяться и методы географических, в том числе комплексных физико-географических

исследований.

Развитие географии шло от «арифметики» (сугубой конкрети­ки) к «алгебре» (классификация, типизация). Долго длилась экс­педиционная эпоха, для которой хватало неисследованных земель.

1 1 Жучком 305

После ее завершения настало время перехода к стационарным ис­следованиям, к «дифференциальному и интегральному исчисле- 1 нию», рассмотрению скоростей и ускорений, анализу временных! и пространственных приращений. Теперь осуществляется переход к кибернетическим системным, нелинейным (фрактальным) яв- 1 лениям. В последние десятилетия открыты формальные законы, I описывающие унифицированное поведение разнообразных при­родных и антропогенных систем, найдены универсальные ко- 1 эффициенты, определяющие условия перехода в новое качество для любых процессов: роста популяции, перехода от ламинарного движения к турбулентному, перехода ритма сердца к фибрилля­ции, химических реакций, вплоть до поведения человека, эконо­мики и политики (X.О.Пайтген, П.Х.Рихтер, 1993). На этой ос­нове грядет новый пересмотр методов, возникает проблема преемственности.

Мы видим только то, что знаем. Человек при восприятии стре­мится к «разложению» сложных конфигураций на более простые и к постоянному синтезу. Восприятие есть воссоздание реальности (Г.Хакен, М.Хакен-Крель, 2002). Из этого следует, что научить видеть, значит, научить воссоздавать образы из деталей. Психо­физиологи установили, что восприятие, во-первых, подчиняется | формальным законам, общим для всех систем (кибернетическим), во-вторых, постоянно самоорганизуется.

Чтобы «переделать образ», например, при обучении, нужно передать умение видеть детали (анализировать) и умение «соби­рать» из этих деталей целое. Одно время характеристика террито-рии давалась методом покомпонентного анализа. Впоследствии этот метод так долго порицали, противопоставляя комплексному, ланд­шафтному видению территории (которое, собственно, и заключа­ется в способности воссоздать целое из частей), что он почти ушел из школьных учебников и уходит из вузовских. Наступила другая ".] крайность. Но ведь это двуединый процесс: без анализа не может быть синтеза. Надеемся, что данное пособие поможет в этом, т. е. поможет «видеть».

Осваивать или разрабатывать новое, осуществлять совместные работы с представителями родственных или отдаленных научных направлений можно только хорошо усвоив азы собственной дис­циплины, наращивая на этом фундаменте все, что потребуется для достижения поставленной цели.

В заключение еще раз о полевых исследованиях. Они ничем не заменимы. Сколько бы мы ни читали литературы, сколько бы ни, изучали самых прекрасных карт, аэрофото- и космоснимков, фо­тографий, мы не получим полного, всестороннего географического представления об объекте исследования. Только благодаря поле­вым работам и последующей тщательной обработке материалов (разумеется, с использованием опыта предшественников) мы до-

бьемся того, что наши модели (графические, текстовые, мыслен­ные и прочие) будут более или менее адекватны географической действительности.

Поле формирует начинающего исследователя. От того, в какой ландшафтной обстановке будущий ученый начинал свои полевые исследования или в каких ландшафтах он большей частью рабо­тал, в большой степени зависит характер его научного мышления, теоретических взглядов, концептуальных построений. Вот почему, отдавая преимущественное внимание изучению какого-либо регио­на, всегда полезно поработать и в других. Это расширяет географи­ческий кругозор и позволяет освободиться от ограниченных (иногда не совсем правильных) представлений.

Прогнозирование состояния природной среды — необходимое условие решения задач рационального . Особое значение имеет географическое прогнозирование, так как оно является комплексным и предполагает оценку динамики природных и природно-хозяйственных систем в будущем с использованием как компонентных, так и интегральных показателей.

Под географическим прогнозированием понимается разработка научно обоснованных суждений о состоянии и тенденциях развития природной среды в будущем для принятия решений по ее рациональному использованию. Можно определить это направление географических исследований и проще — как предвидение будущего состояния природной среды. В его разработку внесли большой вклад труды И.П. Герасимова, Т.В. Звонковой, В.Б. Сочавы, Ф.Н. Милькова, А.Г. Исаченко, А.Г. Емельянова, Н.И. Коронкевича, К.Н. Дьяконова и др. исследователей.

Прогнозы классифицируются: 1) на компонентные (отраслевые) — гидрологические, метеорологические, и др.; комплексные — оценивается динамика состояния природного комплекса в целом; 2) на локальные (пространственный от нескольких квадратных километров до нескольких тысяч квадратных километров), региональные (от нескольких тысяч квадратных километров до сотен тысяч квадратных километров), глобальные (от сотен тысяч квадратных километров до территориального уровня систем образующих ); 3) на краткосрочные (временной масштаб от нескольких до нескольких суток); среднесрочные (от нескольких суток до года); долгосрочные (от года до столетий и тысячелетий).

К наиболее разработанным методам прогнозирования природной среды можно отнести методы физико-географической экстраполяции, физико-географических аналогий, ландшафтно-генетических рядов, функциональных зависимостей, экспертных оценок. Системно они изложены в работе А.Г. Емельянова. Основываясь на этой публикации, рассмотрим кратко сущность этих методов.

Метод физико-географической экстраполяции базируется на распространении ранее выявленных направлений развития природного комплекса, на его пространственно-временную динамику в будущем. Метод физико-географических аналогий основывается на том положении, что закономерности развития процесса, выявленные в условиях одного природного комплекса (аналога), с определенными поправками переносятся на другой, находящийся в идентичных условиях с первым. Метод ландшафтно-генетических рядов основывается на том, что закономерности развития, установленные для пространственных изменений природных процессов, могут быть перенесены на их временную динамику, и наоборот. Метод функциональных зависимостей основывается на выявлении факторов, определяющих динамику прогнозируемого процесса, и нахождение связей между ними и показателями процесса. Метод экспертных оценок заключается в определении будущего состояния прогнозируемого объекта посредством изучения мнений различных специалистов (экспертов).

В настоящее время для решения прогнозных задач все большее применение находит метод имитационного моделирования. Он основывается на построении имитационной математической модели, отражающей пространственно-временные связи природных комплексов, и ее компьютерной реализации. Прогнозные расчеты проводятся следующим образом. На входы модели задаются воздействия: 1) из региональных прогнозов изменения природных условий; 2) из долгосрочной программы экономического развития территории. На выходах модели получаем прогноз состояния природной среды.

Применение этого метода рассмотрим на примере прогнозирования геоэкологических последствий изменений регионального климата. Исследование проведено с использованием модели бассейново-ландшафтной системы, построенной для природно-хозяйственных условий бассейна р. Преголи — главной водной артерии Калининградской области.

Модель включает уравнения водного баланса, зависимость фитомассы и урожайности (на примере озимой пшеницы) от гидротермических условий, почвенного плодородия, внесения органических и удобрений, балансы фитомассы растительности, гумуса, азота и фосфора в почвенном покрове, азота и фосфора в подземных и водах, а также уравнение связей между балансами. Она предназначена для расчетов изменений природной среды в ретроспективе и перспективе десятилетий и столетий. Расчеты приводятся для периода времени с 1995 — 2025 гг., в рамках которого разработаны научно обоснованные сценарии и составляют программы регионального развития.

В качестве сценария на входы модели задается линейное увеличение к 2025 г. среднегодовой воздуха на 1°С и годового на 50 мм по сравнению с современными значениями. Эти данные соответствуют разработкам по изменению для территории Калининградской области. Анализ результатов моделирования показал следующие изменения компонентов бассейново-ландшафтной системы р. Преголи.

Лесной растительный и почвенный покров. фитомасса увеличивается к концу расчетного периода. Показатели почвенного покрова: содержание гумуса, азота и фосфора испытывают противоположные изменения. Незначительное уменьшение этих величин, вероятно, связано с повышением их ассимиляции прирастающей фитомассой лесной растительности, а также увеличением поверхностного и инфильтрации.

Сельскохозяйственный растительный и почвенный покров. Фитомасса и урожайность сельскохозяйственной растительности (на примере зерновых культур) также повышается к концу расчетного периода. Содержание гумуса, азота и фосфора снижается. Уменьшение этих веществ в почве связано с увеличением их выноса с урожаем, поверхностным смывом и инфильтрацией.

Речные и подземные воды. Расход речных вод и уровень подземных вод повышается к концу расчетного периода, что подтверждает более значительное влияние увлажнения климата на бассейново-ландшафтную систему. Отмечается тенденция увеличения содержания азота и фосфора в водах, что объясняется увеличением поступления этих веществ с поверхностным смывом и инфильтрацией.

Геоэкологические последствия реализации сценария регионального потепления и увлажнения климата не поддаются однозначной оценке. Как положительные можно оценить изменения следующих параметров. Увеличивается продуктивность и фитомасса лесного растительного покрова. Это, вероятно, будет происходить за счет повышения доли широколиственных , что приведет к большему геоботаническому разнообразию и увеличению средоформирующих и ресурсоформирующих функций лесных геосистем. Повышение урожайности сельскохозяйственной растительности (на примере озимой пшеницы) за счет потепления и увлажнения регионального климата на 2 ц/га адекватно такому увеличению за счет увеличения норм внесения минеральных азотных и фосфорных удобрений в 1,2 — 1,3 раза по сравнению с нормами внесения на поля Калининградской области. Учет этого обстоятельства позволит сэкономить финансовые средства на более рациональном использовании удобрений и уменьшить азотно-фосфорное загрязнение природной среды. В то же время в связи с увеличением выноса питательных веществ из почвы с урожаем необходимо адекватное внесение удобрений с целью поддержания и повышения почвенного плодородия. Отмечается значительное повышение уровня подземных вод. озерно-ледниковых и приморских , занимающих значительную площадь в Калининградской области и имеющих глубину залегания 0,5 -1,5 м, могут подвергнуться . Учитывая, что 95% сельскохозяйственных земель и 80% площади лесов в регионе мелиорированы, повышение уровня подземных вод может перекрыть положительные следствия.

Результаты проведенного моделирования показывают необходимость тщательного учета в хозяйственной деятельности на территории Калининградской области геоэкологических последствий предстоящих климатических изменений. Требуется разработка продуманной системы , повышения почвенного плодородия, лесоустройства и других направлений природопользования с учетом отмеченных последствий. Такой подход может быть использован и для других регионов. Приведенный пример иллюстрирует необходимость применения географического прогнозирования для решения проблем рационального природопользования.

Дорогие ползователи! В этой главе вы узнаете, что такое прогноз, прогнозирование, географический прогноз и прогнозирование, ме­тоды прогнозирования, глобальные, региональные и местные гео­графические прогнозы.

В процессе своей хозяйственной деятельности человек интере­суется не только существующими на данный момент природными условиями, его также заботят изменения, которые могут произой­ти в будущем. А следовательно, изучение и предварительное про­гнозирование природных условий имеют также большое значение с точки зрения удовлетворения нужд человека. Изучая главы дан­ной темы, вы ознакомитесь с понятием географический прогноз, его методами, видами и вопросами оценки изменений природных комплексов Узбекистана.

Понятие о географическом прогнозе

Прогнозирование состояния географической оболочки в буду­щем, научное обоснование вопросов предупреждения пагубного влияния человеческой деятельности на природную среду в услови­ях научно-технической революции являются одной из приоритет­ных задач современной географии.

В науке способность предвидеть и предсказывать явления или изменения состояния какого-либо объекта, могущие иметь место в будущем, называют прогнозом.

На современном этапе развития существуют понятия прогно­зирования и прогноза. Прогнозирование - это процесс сбора дан­ных об изменениях состояния изучаемого явления или объекта. Прогноз представляет собой заключительный итог исследований, полученных в результате прогнозирования. В принципе, под про­гнозом понимают характеристику будущего состояния изучаемого объекта или явления.

Географическое прогнозирование представляет собой процесс сбора и накопления сведений о развитии и изменении природной и социально-экономической среды.

Под географическим прогнозом понимают научно обоснованное предсказывание основных направлений в изменениях природной среды и территориальных производственных структур.

В последнее время, в результате ускорения темпов научно-технического развития, научные изыскания в области прогнозиро­вания ведутся также интенсивно. Резко сократилось время, необхо­димое для внедрения научных идей в практику, что конечно уве­личило и масштабы влияния на окружающую среду. В итоге изме­нилось и время обратного влияния окружающей среды на человека. И это влияние обычно носит негативный характер. И тем более важное значение приобретает теперь умение предсказывать подоб­ные причинно-следственные процессы в природе. В противном слу­чае, экологические катастрофы из разряда локальных переходят в региональные и глобальные. В качестве примера приведем траге­дию Арала.

Географические прогнозы осуществляются несколькими вари­антами. Например, проект по изменению русел Сибирских рек и направлению их в Центральную Азию и Казахстан разрабатывался в нескольких вариантах с учетом возможных экологических по­следствий. Существовало 5-6 вариантов, из них впоследствии был отобран самый оптимальный, на основе которого и велись все расчеты.

Географические прогнозы составляются на периоды разной продолжительности, соответственно различают следующие группы: оперативный прогноз (составляется на один месяц), кратковремен­ный (от одного месяца до одного года), прогноз средней длитель­ности (от 1 года до 5 лет), длительный (от 5 лет до 15 лет), сверх-длительный (свыше 15 лет).

Для проведения природного географического прогноза опреде­ляют свойства компонентов природных комплексов, подлежащих оценке. Рельеф, горные породы, почва, вода, растительность и животный мир каждого региона - строго специфичны. Все сведе­ния, отражающие эти свойства компонентов природных комплек­сов, широко используются в процессе географического прогнози­рования.

Рельеф . Впадины скапливают в себе техногенные продукты (отходы). Возвышенности, наоборот, способствуют их рассеива­нию. Склоны предгорий способны оказывать положительное или отрицательное влияние на плотность этих продуктов, способность расщепляться, а также их поведение при попадании в подземные воды.

Горные породы . Водопроницаемые и водонепроницаемые породы, их толщина влияет на состояние внешней среды.

Вода. Имеют значение количество растворенных в ней орга­нических веществ, годовой объем и скорость течения. Чем больше скорость течения, соответственно, тем быстрее уносятся загрязняющие воду вещества. Растворенные в воде органические вещества способствуют быстрому растворению тяжелых металлов.

Почва. Окислительно-восстановительные, кислотно-щелоч­ные условия. Они определяют способность почвы к самоочищению.

Растения. Виды, поглощающие вредные (загрязняющие) вещества. Учитывая вышеуказанные свойства, можно прогнозировать из­менения внешней среды.

Запомните!

Под географическим прогнозом понимают научно обос­нованное предсказывание основных направлений в изме­нениях природной среды и территориально-производ­ственных комплексах.

Географическое прогнозирование представляет собой процесс сбора и накопления сведений о развитии и из­менении природной и социально-экономической средьи.

А знаете ли вы?

Представим себе, что будет, если средняя тем­пература поднимется на 3-4°С. Произойдет сдвиг климатических регионов на сотни километров, гра­ницы земледелия достигнут северных районов, произойдет таяние ледников. Льды Ледовитого океана летом сойдут на нет, что создаст благоприятные условия для навигации. С другой стороны, климат Москвы и близлежащих террито­рий будет сходен с настоящими климатическими условиями Закавка­зья. Экваториальная зона сдвинется к северу, к Сахаре. Растают льды и Антарктиды, и Гренландии, что повлечет за собой увеличение уровня океана на 66 м, и, следовательно, это обстоятельство станет причиной того, что 25% суши уйдет под воду.

По оценкам экспертов ООН, население Земли к 2010 г. достигнет 7 млрд, к 2025 г. - 8,5 млрд, а к 2040 г. может достигнуть цифры в 10 млрд чел .

Внимание! Если Вы нашли ошибку в тексте, выделите её и нажмите Ctrl+Enter для уведомления администрации.

Следует различать понятие “прогноз” и “прогнозирование”. Прогнозирование -- это процесс получения данных о возможном состоянии исследуемого объекта. Прогноз - результат прогнозных исследований. Есть много общих определений термина “прогноз”: прогноз -- это определение будущего, прогноз -- это научная гипотеза о развитии объекта, прогноз -- характеристика будущего состояния объекта, прогноз -- оценка перспектив развития.

Несмотря на некоторые отличия определений термина “прогноз”, связанные, по-видимому, с различиями целей и объектов прогноза, во всех случаях мысль исследователя устремлена в будущее, то есть прогноз представляет собой специфический вид познания, где исследуется не то, что есть, а то, что будет. Но суждение о будущем не всегда есть прогноз. Например, есть закономерные события, которые не вызывают сомнения и не требуют прогнозирования (смена дня и ночи, сезонов года). Кроме того, определение будущего состояния объекта -- это не самоцель, а средство научного и практического решения многих общих и частных современных проблем, параметры которых, исходя из возможного будущего состояния объекта, задаются в настоящие время.

Общая логическая схема процесса прогнозирования представляется как последовательная совокупность.

Во-первых, представлений о прошлых и современных закономерностях и тенденциях развития объекта прогнозирования.

Во-вторых, научного обоснования будущего развития и состояния объекта.

В-третьих, представлений о причинах и факторах, определяющих изменение объекта, а также условий, стимулирующих или препятствующих его развитию.

В-четвертых, прогнозных выводов и решений по управлению.

Для решения многих познавательных и практических задач все возрастающее значение приобретают комплексные прогнозы, включающие и собственно географический прогноз. Его значение особенно велико для обоснования и апробации различных концепций экономического и социального развития, при составлении плановых и технических проектов.

Географы определяют прогноз преимущественно как научно обоснованное предвидение тенденций в изменении природной среды и производственно территориальных систем (Сачава, 1978).

В аспекте эволюции геосистем -- это особая задача, решение которой относится к области полеогеографии, а в части текущей динамики, то есть смены одной переменной структуры другой, -- это актуальный предмет учения о геосистемах. Такого рода динамика, хотя и проявляется при спонтанном развитии природы, но чаще всего представляет собой следствие влияния человека на окружающую среду. Она способствует всем его мероприятиям, в частности, по освоению местности и разработки природных ресурсов. Поэтому прогноз направлений текущей динамики является необходимым условием всякого рационального природопользования.

Географический прогноз касается только природной среды человека. Социально-экономический прогноз строится на других основаниях, хотя также с учетом динамики природной среды. С другой стороны, экономические и социальные мотивы учитываются и при географическом прогнозировании, но только с токи зрения воздействия их на природу. Этого вполне достаточно, так как помимо разработки собственно географического прогноза географ участвует в составлении социально-экономического прогноза, в частности касающегося перспектив развития территориально-производственных систем.

Некоторые понятия прогностики. В работе используется терминология общей прогностики, разработанная Комитетом научно-технической терминологии АН СССР (Звонкова, 187).

Цель и объект прогнозирования. Процесс прогнозирования начинается с определения его цели и объекта, так как именно они определяют тип прогноза, содержание и набор методов прогнозирования, его временные и пространственные параметры. Цели и объекты прогнозирования могут быть очень разными. В настоящее время главной, наиболее актуальной и очень ответственной целью географического прогнозирования является предвидение того состояния природной среды, в которой будет обитать человек. При этом цель заключается не только в прогнозировании состояния воздуха, воды и почвы, но в целом географической среды, ее природы и хозяйства.

При выборе объекта прогноза можно использовать классификацию, которая основана на следующих шести признаках (Звонкова, 1987).

Природа объекта прогноза. Географический прогноз, привязанный к определенному региону, чаще всего соприкасается с другими объектами прогноза разных природных свойств.

Масштабность объекта прогноза: сублокальные, с числом значащих переменных от 1 до 3, локальные (от 4 до 14), субглобальные (от 15 до 35), глобальные (от 36 до 100), суперглобальные (более 100 значащих переменных). В географии имеют место объекты всех масштабов.

Сложность объекта прогнозирования, определяемая разнообразием его элементов, числом значащих переменных и характером связей между ними. По этим признакам можно выделить объекты: сверхпростые, в которых переменные существенно не связаны друг с другом; простые -- парные взаимосвязи между переменными; сложные -- взаимосвязи между тремя переменными и более; сверхсложные, при изучении которых учитываются взаимосвязи между всеми переменными. В географическом прогнозировании исследователь чаще всего имеет дело со сверх сложными объектами.

Степень детерминированности: детерминированные объекты, в которых случайная составляющая несущественна и ею можно пренебречь; стохастические объекты, при описании которых необходим учет их случайной составляющей; смешанные объекты с детерминированными и стохастическими характеристиками. Для географического прогнозирования прежде всего свойственны стохастические и смешанные характеристики объектов.

Характер развития во времени: дискретные объекты, регулярная составляющая (тренд) которых изменяется скачками в фиксированные моменты времени, тренд -- аналитическое или географическое представление об изменении переменной во времени. Апериодические объекты, регулярная составляющая которых описывается апериодической непрерывной функцией времен; циклические объекты, имеющие регулярную составляющую в виде периодической функции времени. В географическом прогнозировании используются все виды развития объекта во времени.

Степень информационной обеспеченности, определяемая полнотой имеющихся качественной или количественной ретроспективой информации об объектах прогноза. В географическом прогнозировании исследователь имеет дело с объектами, обеспеченными преимущественно качественной информацией об их прошлом развитии. Это особенно относится к природной составляющей прогноза.

Основные операционные единицы прогнозирования. Все объекты прогнозирования изменяются во времени и пространстве.

Поэтому время и пространство -- главные операционные единицы прогнозирования. Какая из операционных единиц важнее? Некоторые географы считают главными принципами прогнозирования историко-генетический (Саушкин, 1976) и структурно-динамический (Сачава, 1974). Тем самым они отдают предпочтение временным аспектам прогнозирования. Действительно, проблема времени в общей прогностики является центральной проблемой, однако в географическом прогнозировании, имеющем дело с регионами, пространствами разных рангов, необходимо сочетание пространственных и временных аспектов.

Главная проблема географического прогнозирования. Географическое прогнозирование -- это, как правило, решения комплекса проблем, составляющих часть предплановых разработок будущего плана. Но из многих проблем, прежде всего, надо выбрать главную и общую для географов проблему.

Выбор такой проблемы должен основываться на следующих критериях (Звонков, 1987).

Соответствие проблемы современным общественным и научно-техническим потребностям.

Актуальности значения проблемы на большой период времени (25 - 30 лет и более).

Наличие научных предпосылок, в частности соответствующих методов решения проблемы.

Из перечисленных общих критериев следует, что главная задача состоит в географическом обосновании долгосрочного развития народного хозяйства в его региональном аспекте, а главная общая для географов научная проблема -- предвидение изменений природной среды в естественных и техногенных условиях.