Прогнозирование состояния природной среды в РФ

Прогнозирование состояния природной среды - необходимое условие решения задач рационального природопользования. 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. Прогнозы классифицируются:

1) на компонентные (отраслевые) - гидрологические, метеорологические, почвенные и др.; комплексные - оценивается динамика состояния природного комплекса в целом;
2) на локальные (пространственный масштаб 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 географическую оболочку);
3) на краткосрочные (временной масштаб от нескольких часов до нескольких суток); среднесрочные (от нескольких суток до года); долгосрочные (от года до столетий и тысячелетий).

Методы прогнозирования природной среды:

-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.

В качестве примерного сценария на входы модели задается линейное увеличение через30 лет среднегодовой температуры воздуха на 1°С и годового количества осадков на 50 мм по сравнению с современными значениями.

Лесной растительный и почвенный покров. Лесная 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 стока 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 в почве 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.

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

21. Основы методики прогнозирования и стратегического планирования НТП и последствий применения его достижений в сфере производства и потребления.

Научно-технический прогресс – это непрерывный и сложный процесс открытия и использования новых знаний и достижений в хозяйственной жизни. В результате НТП происходит развитие и совершенствование всех элементов производительных сил: средств и предметов труда, рабочей силы, технологии, организации и управления производством. Главный результат НТП – это повышение экономической эффективности, которая формируется и материализуется в производстве. Научно-технический прогресс протекает в рамках инновационного цикла, то есть процесса создания, освоения, использования и устаревания нововведений. Инновационный цикл состоит из ряда стадий: фундаментальные и поисковые исследования; прикладные исследования; технико-экономические разработки; опытное производство; подготовка производства; серийное производство; эксплуатация и устаревание нововведений. Каждая стадия характеризуется специфическим объемом задач, особым подходом к их решению, определенным составом и уровнем подготовки и квалификации участников, набором определенных средств и предметов труда, материальными и финансовыми ресурсами, различными организационными формами объединения исполнителей и управления их деятельностью. Специфика стадий определяет характер, структуру целей и задач прогнозирования и выбор методов их решения.

Фундаментальные и поисковые исследования направлены на открытие неизвестных ранее законов природы, общества и человеческого мышления, предполагают выявление, изучение и систематизацию объективных явлений и закономерностей развития естественно-научных и общественных процессов.

Прикладные исследования включают изучение технической возможности, социально-экономической эффективности и путей практического использования результатов фундаментальных и поисковых исследований в конкретной области (отрасли).

Технико-экономические разработки предусматривают выбор наиболее перспективных конструкторских, технологических, проектных и экономических разработок, позволяющих обеспечить создание новых или усовершенствованных изделий, сооружений, процессов и систем управления, существенно влияющих на рост производительности труда, сокращение расхода материалов на единицу продукции, рациональное использование природных ресурсов.

Опытное производство включает изготовление первых образцов изделий или их оригинальных узлов с целью испытания их качества и соответствия техническому заданию.

Подготовка производства включает выбор и обоснование наиболее важных объектов реконструкции и строительства предприятий производственной и непроизводственной сферы, распределение трудовых и материальных ресурсов, обеспечение инвестиций, определение путей наиболее быстрого сооружения новых предприятий и реконструкции действующих.

Серийное производство предполагает внедрение новой техники, технологий, материалов, существенно увеличивающих производительность труда во всех отраслях экономики, повышение эффективности производства за счет экономии материалов, энергии, лучшей организации труда, использования основных фондов, повышения качества выпускаемой продукции.

На стадии эксплуатации новая техника поступает в производственное или личное потребление. После морального и физического устаревания изделия снимаются с серийного производства и эксплуатации, тем самым завершается жизненный цикл нововведения. Современные условия НТП существенно сокращают не только время цикла “исследование – разработки”, но и время всего жизненного цикла нововведения. Вместе с тем ограничение материальных, финансовых, сырьевых ресурсов выдвигает задачу увеличения сроков эксплуатации созданных средств производства.

Анализ задач, решаемых на стадиях инновационного цикла, выявил их большое разнообразие. Они отличаются не только целями, но и характером показателей результатов деятельности. Из анализа задач можно установить, что формализация, структуризация и возможность математического моделирования соответствующих процессов возрастают от первой к последеней стадии. В том же направлении повышается определенность принятия решения по внедрению разрабатываемого нововведения. Вместе с тем, следует иметь ввиду, что при выборе методов прогнозирования важным моментом является глубина упреждения прогноза. Если прогнозируемый процесс можно представить эволюционным, без скачков, то применение статистических и формализованных методов оправдано. Если в прогнозируемом процессе возможно появление скачков, то необходимо применять методы экспертных оценок для определения скачка и оценки времени его осуществления, а на участках эволюционного процесса следует применять статистические или другие формализованные методы.

Прогнозирование фундаментальных и прикладных исследований производят путем применения системного анализа и синтеза, метода экспертных оценок, написания сценариев, построения “дерева целей”. Это позволяет провести структуризацию проблем, найти целесообразную последовательность решений, получить варианты количественных оценок, выбрать лучшее направление исследований.

При прогнозировании на стадии технико-экономических разработок применяются методы межотраслевого баланса, “затраты – выпуск” и др. Прогноз экономических и технических показателей новой продукции производится на основе применения комбинации методов экстраполяции, анализа патентной документации и научно-технической информации, метода экспертных оценок.

При прогнозировании на стадиях опытного производства, подготовки производства, серийного производства и эксплуатации применяют методы экспертных оценок, факторного анализа, имитационные методы. Особое место в прогнозах занимает система укрупненных балансовых расчетов.