Прогнозирование изменений природной среды

2. Прогнозирование состояния природной среды. Основные объекты прогнозирования природопользования. Федеральные и региональные программы природопользования: сущность, методы, организация разработки.

Под прогнозированием природопользования следует понимать научно обоснованные суждения о возможных состояниях природных объектов или явлений в будущем и способах воздействия на них с целью придания им необходимых свойств или направлений развития.

Необходимость прогнозирования природопользования следует рассматривать с двух точек зрения:

1) экологии, охраны окружающей среды;

Обе точки зрения не исключают, а дополняют друг друга. С точки зрения экологии и охраны окружающей среды необходимость в прогнозировании природопользования состоит в оценке последствий антропогенных изменений окружающей среды как для человека, так и для биосферы в целом, а также в обосновании стратегических направлений взаимодействия человека с природой.

С точки зрения экономики необходимость в прогнозировании природопользования состоит в повышении экономической эффективности использования финансовых, материальных и трудовых ресурсов в производственной и природоохранной сферах.

Цель прогнозирования природопользования заключается в оценке последствий антропогенной деятельности и повышении ее эколого-экономической эффективности на основе использования прогнозной информации.

Задачи прогнозирования природопользования:

1) оценка последствий загрязнения окружающей среды;

2) оценка последствий вмешательства в окружающую среду;

3) прогнозирование естественного хода развития природных процессов;

4) прогнозная оценка природно-ресурсного потенциала;

5) поиск путей коэволюции человека и природы.

Прогнозирование и планирование экологической динамики включает следующие разделы и показатели:

Прогнозирование природных процессов и катастроф;

Оценка обеспеченности экономики и общества природными ресурсами – землей, пресной водой, лесами и т.д.

Мониторинг уровня загрязнения окружающей природной среды – сброса неочищенных сточных вод, нарушения земель, выбросов парниковых газов в атмосферу.

Обоснование затрат на природоохранную деятельность – на мелиорацию, рекультивацию, лесное, водное хозяйство, охрану окружающей среды.

При разработке долгосрочных экологических прогнозов в России необходимо учитывать сценарии глобальных экологических прогнозов – не только потому, что Россия занимает значительную часть суши, но и потому, что ее природные ресурсы имеют существенное значение для социально-экономического развития стран и цивилизаций. Кроме того, Россия приняла на себя обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу в рамках глобальных мер при переходе к низкоуглеродной экономике.

Основные объекты прогнозирования природопользования.

• состояние здоровья, продолжительность жизни;
• состояние экосистем;
• уровень Мирового океана, уровень грунтовых вод, уровень вулканической активности;
• природные ресурсы;
• состояние климата;
• состояние окружающей среды.

• Областная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Самарской области в 2013 – 2020 годах»
• ОБЛАСТНАЯ ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА «Совершенствование системы обращения с отходами производства и потребления и формирование кластера использования вторичных ресурсов на территории Самарской области» на 2010-2012 годы и на период до 2020 года»
• ОБЛАСТНАЯ ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА «Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений при использовании водных ресурсов и осуществлении гидроохранных мероприятий в городских округах и муниципальных районах Самарской области» на 2010 — 2016 годы

Источник

Основные методы прогнозирования состояния природной среды

Прогнозы состояния окружающей среды подразделяются на долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные. Отличительной чертой прогнозирования состояния окружающей среды являются прогнозы, сделанные не на конкретный промежуток времени, а на конкретную ситуацию, которая может возникнуть в будущем.

По масштабу исследования все прогнозы можно подразделить на глобальные, охватывающие всю географическую оболочку или крупнейшие ее части (например, северное и южное полушарие), и региональные, включающие в себя многочисленные прогнозы для отдельных стран, которые чаще всего представляют собой анализ вероятностных последствий влияния деятельности того или иного промышленного или гражданского объекта на окружающую среду. Прогнозы состояния окружающей среды, как правило, охватывают множество объектов, и лишь в некоторых случаях могут относиться к одному или двум объектам соизмеримых масштабов.

Существует три метода прогнозирования: экспертная оценка, экстраполяция и моделирование. От правильного выбора метода прогнозирования зависит достоверность прогноза.

Метод прогнозирования по специализированным экспертным оценкам и специализированной обработке анкет является наиболее разработанным. В основе метода лежит система получения и специализированной обработки прогностических оценок объекта путем целенаправленного опроса высококвалифицированных специалистов (экспертов) в узкой области науки, техники и производства. С помощью метода экспертной оценки можно существенно повысить надежность прогнозов, полученных с помощью других методов прогнозирования.

Методы экстраполяции применяются выборочно для краткосрочных прогнозов. Они основаны на изучении количественных и качественных показателей исследуемой проблемы за ряд предшествующих лет с последующим логическим продолжением тенденции их развития на прогнозируемый период. Эти методы применяются в том случае, если развитие за значительный период времени идет равномерно без значительных скачков.

Методы моделирования в настоящее время имеют наибольшую популярность, так как они применяются для составления самых разнообразных прогнозов — от глобальных до локальных. При создании прогностической модели должны выполняться три основных условия:

· выявление факторов, имеющих существенное значение для предсказания;

· определение действительного отношения факторов к предсказуемому явлению;

· разработка алгоритма и программы.

Практически все глобальные прогнозы загрязнения воды и воздуха построены с помощью методов моделирования. Причем в настоящее время модели все больше усложняются, а при увеличении объема информации все шире применяются компьютеры. Однако какой бы сложной ни была модель, она всегда проще объекта. Особенно успешно методы математического моделирования используются при прогнозировании состояния отдельных компонентов природной среды.

При прогнозировании экологических последствий антропогенного загрязнения природной среды модели целесообразно подразделять на модели переноса и превращения загрязняющих веществ в окружающей среде (географические модели) и модели изменения состояния экосистемы под влиянием загрязнения (экологические модели).

Глобальные и региональные модели загрязнения природных сред позволяют прогнозировать изменение состояния природных геофизических сред с учетом процессов переноса, перехода загрязняющих веществ из одной среды в другую, их накопления, а также физической, химической и биологической трансформации и деструкции. В качестве примера модели такого рода рассмотрим модель глобальной циркуляции ртути.

При построении модели были учтены два источника поступления ртути в окружающую среду: естественный (выветривание горных пород и почв) и антропогенный выброс в атмосферу. Ртуть циркулирует между атмосферой и почвой и выводится из круговорота только в результате перехода в гидросферу. Решение составленной системы уравнений позволило сделать ряд существенных выводов. Так, вследствие превращения ртути и ее соединений в более токсичную форму уже сейчас требуется ограничение выбросов ртути в глобальном масштабе. Близкие по характеру выводы были получены и для других тяжелых металлов.

Прогресс в прогнозировании состояния окружающей среды сдерживается целым рядом обстоятельств. Прежде всего, нужно учитывать, что в любых реальных процессах присутствуют три составляющие:

· детерминированная (определенная), которая поддается точному расчету на период, достаточный для целей прогнозирования;

· вероятностная, которая выявляется в процессе изучения прогнозируемого объекта или явления, а точность предсказания во многом зависит от успешного выявления закономерностей развития процесса;

· случайная, которая на современном уровне знаний практически не поддается предсказанию.

Специфика прогнозирования состояния окружающей среды заключается в том, что в подавляющем большинстве случаев приходится сталкиваться с вероятностными и случайными составляющими процессов развития, что приближает подобные прогнозы к гипотезам. В наибольшей степени это относится к глобальным прогнозам. Кроме того, при составлении прогнозов приходится сталкиваться как с естественными, так и с социально-экономическими процессами. Их точный совместный учет, а тем более прогнозирование представляют чрезвычайно сложную методологическую задачу.

Таким образом, при прогнозировании состояния окружающей среды необходимо совершенствовать методы прогнозирования, усложнять модели, а также уточнять информационную систему.

Источник

Методы прогнозирования в мониторинге окружающей среды

Прогнозирование перспективного развития определенного явления – одна из функций системного мониторинга. Все прогнозы имеют вероятностный характер и основываются на данных о состоянии окружающей природной среды на определенный момент времени и в прошлом. Получаются эти данные благодаря исследованиям, направленных на выявление закономерностей природных процессов, распространение миграции и преобразование в окружающей среде загрязняющих веществ и их воздействие на различные организмы.

По масштабу все прогнозы делятся на:

В системе мониторинга чаще всего используют три основных метода прогнозирования:

1. Экспертное оценивание. Его сущность заключается в получении и специализированной обработке прогнозных оценок через опрос высококвалифицированных специалистов (экспертов) в определенной сфере науки, техники, производства. Оценки экспертов существенно повышают надежность прогнозов, полученных с помощью других методов прогнозирования.

2. Экстраполяция – распространение выводов, полученных вследствие наблюдения одной частью явления над другой. Разновидностью экстраполяции является интерполяция – установления промежуточных значений объекта на основании некоторых известных его значениях.

Эти методы эффективны при краткосрочном прогнозировании для объекта, который длительное время развивался равномерно без значительных отклонений. Базируются они на изучении количественных и качественных параметров исследуемого объекта за предыдущие года с дальнейшим логическим продолжением, которое очерчивает его развитие.

3. Моделирование. Метод состоит в построении моделей, рассматриваемых с учетом возможного или желательного изменения, пользуясь прямыми или опосредованными данными о масштабах и направлениях изменений. Метод используется для составления глобальных, локальных и других прогнозов. При построении прогнозных моделей необходимо выявить факторы, от которых существенно зависит прогноз; выяснить их соотношение с прогнозируемым явлением; разработать алгоритм и программу моделирования изменения окружающей среды под действием определенных факторов.

Для прогнозирования экологических последствий антропогенного загрязнения окружающей среды чаще всего используют два вида моделей:

• модель переноса и преобразования загрязняющих веществ в окружающей среде (геофизическая модель), обеспечивающая прогнозирование, изменение среды с учетом процесса миграции физической, химической, биологической трансформации загрязняющих веществ.
• модель изменения состояния экосистем под воздействием загрязнения (экологическая модель), что способствуем получению информации об устойчивости, особенностях развития экологической системы, анализу развития поведения отдельной популяции и предсказания их реакции при внесении в систему определенных изменений.

Особенность прогнозирования состояния окружающей среды заключается в том, что в большинстве случаев приходится оперировать вероятностными и случайными составляющими развития процесса. Это обуславливает необходимость постоянного усовершенствования его методологии, уточнения информационной системы, оптимизации системы наблюдения.

Источник