Екологічне прогнозування

Екологічне прогнозування –це передбачення можливої поведінки природних систем, що визначається природними процесами і дією на них людства.

Головна мета прогнозу – оцінка передбачуваної реакції довкілля на пряму або опо­середковану дію людини, вирішення завдань майбутнього раціонального викорис­тання природних ресурсів у зв’язку з очікуваними станами довкілля. Сучасні прог­нози повинні здійснюватися, виходячи із загальнолюдських цінностей, головна з яких – людина, її здоров’я, якість довкілля, збереження планети Земля як дому для людини.

Прогнози можна поділити за часом, масштабами прогнозованих явищ і змістом (додаток А, рис.А.20).

За часом розрізняють такі види прогнозів: надкороткочасні (до 1 року), короткостро­кові (до 3-5 років), середньострокові (до 10-15 років), довгострокові (до кількох десятиліть наперед), наддовгострокові (на тисячоліття і більше).

Проте чим більший довгостроковий прогноз, тим він менш точний.

За масштабами прогнозованих явищ прогнози діляться на чотири групи: глобальні (їх називають також фізико-географічними), регіональні (у межах кількох країн світу), національні (державні), локальні (край, область, адміністративний район або ще менша територія).

За змістом прогнози належать до конкретних галузей наук: геологічні, економічні, демографічні, метеорологічні та ін.

Методи прогнозування наслідків антропогенної дії на довкілля. Усі методи прогнозу­вання можна об’єднати в дві групи: логічні і формалізовані (додаток А, рис.А.21).

До логічних належать методи індукції, дедукції, експертних оцінок, аналогії.

Методом індукції встановлюють причинові зв’язки предметів і явищ. Індуктивний метод дослідження, як правило, починають із збору фактичних даних, виявляють ознаки схожості і відмінності між об’єктами і роблять перші спроби узагальнення.

При дедуктивному методі роблять навпаки – від загального до приватного, тобто, зна­ючи загальні положення і спираючись на них, доходять висновку. Цей метод допо­магає визначити стратегію прогнозних досліджень.

Індуктивний і дедуктивний методи тісно взаємозв’язані.

За відсутності достовірних відомостей про об’єкт прогнозу і якщо об’єкт не підда­ється математичному аналізу, використовують метод експертних оцінок, суть якого полягає у визначенні майбутнього на підставі думки кваліфікованих фахівців-експертів, яких залучають для винесення оцінки з проблеми. Існують індивідуальна і колективна експертизи. Для прогнозування методом експертних оцінок фахівці використовують статистичні, картографічні та інші матеріали.

Метод аналогій випливає з того, що закономірності розвитку одного процесу з пев­ними поправками можна перенести на інший процес, для якого потрібно скласти прогноз. Метод аналогій найчастіше застосовують у розробленні локальних про­гнозів. Так, у прогнозуванні впливу майбутнього водосховища на довкілля можна використовувати дані щодо вже наявного водосховища, яке має схожі умови.

Формалізовані методи поділяють на статистичний, екстраполяції, моделювання та ін.

Статистичний метод спирається на кількісні показники, які дають змогу зробити висновок про темпи розвитку процесу в майбутньому.

Метод екстраполяції – це перенесення встановленого характеру розвитку певної території або процесу на майбутній час. Так якщо відомо, що у створенні водосхо­вища при неглибокому розташуванні ґрунтових вод на ділянці почалося підтоплення і заболочування, то можна припустити, що надалі ці процеси триватимуть і призве­дуть зрештою до утворення тут болота.

Моделювання — метод дослідження складних об’єктів, явищ і процесів через їх спро­щене імітування (натурне, математичне, логічне). Ґрунтується на теорії подібності (схожості) з об’єктом-аналогом.

Моделі прийнято ділити на дві групи: матеріальні (наочні) і ідеальні (уявні) (додаток А, рис.А.22).

З матеріальних моделей у природокористуванні найпоширеніші фізичні моделі. Наприклад, при створенні великих проектів, таких, як будівництво ГЕС, пов’язаних зі змінами довкілля. Спочатку будують зменшені моделі пристроїв і споруд, на яких досліджують процеси, що відбуваються за наперед запрограмованими діями.

Нині найбільшого значення набувають ідеальні моделі: математичні, кібернетичні, імітаційні, графічні.

Суть математичного моделювання полягає в тому, що за допомогою математичних символів будують абстрактну спрощену подібність системи, що вивчається. Далі, змінюючи значення окремих параметрів, досліджують, як поведеться ця штучна система, тобто як зміниться кінцевий результат.

Математичні моделі, що будуються із застосуванням ЕОМ, називають кібернетичними.

Дослідження, в яких ЕОМ відіграє важливу роль у самому процесі побудови моделі і проведення модельних експериментів, отримали назву імітаційного моделювання, а відповідні моделі — імітаційних.

Графічні моделі становлять блокові схеми (додаток А, рис.А.23) або розкривають залежність між процесами у вигляді таблиці-графіка. Графічна модель дає змогу конструювати складні еко- і геосистеми.

За охопленням території всі моделі можуть бути: локальними, регіональними і гло­бальними.

Головну мету ландшафтно-екологічного прогнозування можна сформулювати як пер­спективну оцінку у часі динаміки й особливостей розвитку антропогенних змін ландшафтів і процесів техногенної міграції, здатних впливати на живу речовину у межах ландшафту.

Ландшафтно-екологічне прогнозування – це розгалужена мережа передбачень динаміки параметрів стану довкілля, здатних впливати на здоров’я людини взагалі, або клінічних ознак здоров’я населення у кожному окремому випадку.

Ландшафтно-екологічний прогноз враховує загальнотеоретичні аспекти геогра­фічного прогнозу в межах вирішення спеціальних завдань екологічного напряму. Складність і недостатня розробленість загальнонаукової основи методології в екологічному прогнозі загалом зумовлюють спрямованість прогнозних оцінок, як правило, у межах лише кількох компонентів ландшафтів, найчастіше ґрунтів або під­земних вод. Ландшафтно-екологічний прогноз передбачає ландшафтну оцінку те­риторій, що є неодмінним джерелом планування та проектування характеру їхнього господарського використання та обґрунтування екологічних наслідків розвитку ландшафтних структур або їхніх комплексів.

Прогнози екологічного стану ландшафтів можна поділити на якісні, кількісно-якісні та кількісні.

Якісні прогнози виконують найчастіше у формі графічної моделі на підставі якісних та якісно-кількісних оцінок властивостей ландшафтів. Ці оцінки є непрямими при­чинами процесу прогнозу.

Якісний прогноз дає відносну оцінку ділянок території, ранжуючи їх за інтенсив­ністю та характером прояву явища (або процесу) антропогенного та техногенного походження. Виокремлені ділянки можуть включати і один ландшафт, і угрупуван­ня ландшафтів. Якісні та кількісно-якісні оцінки прогнозу відрізняються принци­пом оцінки природних чинників і відповідно ступенем точності. Якісні оцінки є загальнотеоретичними уявленнями про відношення ландшафту до відповідного елемента прогнозування. Якісно-кількісні включають систему обґрунтованих кількісних параметрів характеристик ландшафту, здатних впливати на вияв у часі елемента прогнозу. Широко використовується принцип оцінки ландшафтних чин­ників щодо елемента прогнозування у балах, сума яких відповідає результативному рівню ландшафту щодо елемента прогнозу.

Кількісно-якісний прогноз виконують у формі карт і таблиць з відповідними пояс­неннями щодо розвитку елемента прогнозу. Базується на прямих кількісних ознаках територій, що зумовлюють диференціацію у просторі (інколи – у часі) територій ландшафтів. Прогнози цього типу виконують за розрахунками для окремого ком­понента ландшафту та їх узагальнень за сумарними показниками забруднення, гранично допустимими концентраціями вмісту токсичних елементів, верхніми та нижніми граничними концентраціями есенціальних елементів.

Кількісне прогнозування виконують у вигляді статистичних моделей за емпірични­ми або емпірично-теоретичними даними. Це математичні моделі динаміки розвит­ку антропогенних і техногенних процесів. Розрахунки кількісних ознак прогнозо­ваного елемента виконують на всі можливі інтервали часу. Як правило, за фактичним матеріалом цих прогнозів вибирають матеріали моніторингових спостережень, що містять однорідні ознаки об’єкта, прив’язаного до часу.