12.1.Общие подходы к глобальному моделированию
При построении моделей принципиальное значение имеет выбор индикаторов экологических изменений и определение их приоритетов. К числу приоритетных индикаторов принадлежат: энергопотребление (его эффективность, роль различных видов, экологические последствия и т. п.); водные ресурсы (их типы, распределение среди пользователей, потребление на единицу валового национального продукта и др.); природные возобновимые ресурсы (производство продукции на единицу ресурсов, буферная емкость почв и озер, уменьше
ние концентрации кислорода в морях и озерах, баланс биогенов, динамика лесов и сельскохозяйственных земель, аккумуляция токсикантов и яр.); регулируемые возобновимые ресурсы (тип и объем урожая, потребление удобрений, гербицидов и пестицидов, импорт и экспорт первичных и переработанных продуктов питания ит. п.); уровень загрязнений и используемые для его мониторинга средства; характеристики использования земель.
Разработанный Международным институтом прикладного системного анализа проект «Будущее окружающей среды в Европе» показал, что наиболее оптимален вариант сценария, предполагающий экологически благоприятное социально-экономическое развитие в Европе и в других регионах. К концу 70-х годов XX в. в мировом научном сообществе сложилось четкое представление о кризисной экологической ситуации. Исследователи указывали на экспоненциальное возрастание антропогенных нагрузок на экосистему Земли и приближение жизненно важных для существования человека констант и переменных состояний к таким критическим пороговым значениям, за которыми наступят необратимые явления в круговоротах и циклах воды, углерода, азота и др.
Уже в начале XX в. была сформулирована необходимость глобального подхода к экологическим проблемам человечества. Так, В.И. Вернадский писал о возможности истощения важнейших видов невозобновимых природных ресурсов, анализируя эту проблему в контексте превращения человечества в геологическую силу. В дальнейшем сформировалось три основных варианта численного прогнозирования социально-экологических процессов: о конкретных сроках истощения запасов того или иного вида невозобновимого сырья; о численности населения, которое может «прокормить» Земля; о динамике численности этого населения в мире, в отдельных странах и регионах как составных частях глобальной системы.
При прогнозировании вероятных сроков истощения запасов отдельных видов сырья динамика роста их потребления сопоставляется с конкретной оценкой запасов па базовый год прогноза. Простые подсчеты определяли сроки истощения запасов при заранее обусловленных показателях: неизменном уровне потребления и запасов; равномерных темпах роста потребления и разведанных запасов. Подобные расчеты по отдельным видам полезных ископаемых или их сочетаниям, технологически взаимосвязанным или замеща- ютим, ведутся уже несколько десятилетий. Их результаты включены в официальные правительственные документы и материалы международных организаций, например, в оiчеты ООН по промышленному развитию. Основной недостаток отраслевых прогнозов заключается в том, что в них игнорируются прямые и обратные связи даже в производственной системе «спрос—цены—издержки—добыча—запасы». Как свидетельствует опыт функционирования национальных и мировых рынков сырья, рост спроса (потребления) при ограниченности уже подготовленных к эксплуатации запасов ведет к росту цен, что позволяет вовлечь в оборот ранее нерентабельные месторождения или стимулирует поиск новых технологических процессов с пониженными нормами расходов данного вида сырья или применением менее дефицитных заменителей. Поэтому конкретный уровень запасов на любой, отдельно взятый год или период зависит от объема средств, вложенных в разведку, подготовку и вовлечение месторождений в эксплуатацию (запасы категории А+В+С1), а также в оценку месторождений по общим геохимическим данным и отдельным геологическим пробам (запасы категории С2).
Первые обычно используются для текущего планирования, вторые — для перспективного (подробнее см. 9.2). Отраслевые прогнозы, базирующиеся только на опенках запасов сырьевых ресурсов, не учитывают экологических последствий использования в производстве все больших масс сырья, особенно при добыче тяжелых металлов из руд с весьма низким содержанием в них основных компонентов и углеводородов.Такой же простой была чисто арифметическая методика прогнозов на тему «Сколько же людей может прокормить Земля?». В них сопоставлялись площади земель, пригодных для сельского хозяйства, уровни урожайности в земледелии и продуктивности животноводства, достигнутые в наиболее развитых странах. Расчет максимально высоких урожаев и надоев затем сопоставлялся с научными рационами питания (по калорийности и содержанию белка), после чего рассчитывалось гипотетическое население Земли, которое она вполне может прокормить. Подобные прогнозы до сих пор используются в политике, хотя они обладают многочисленными уязвимыми местами.
Географическая опенка показывает, чю допустимая доля пахотных земель определяется сочетанием природных условий в различных зонах и ареалах и зависит от сложного, еще недостаточно изученного сочетания эколо1 ических факторов, а не от чисто технических возможностей сводить естественную растительность и орошать пустыни.
Многие «резервные территории», например обширные зоны пустынь и влажные тропические леса, играют значительную роль в поддержании глобального экологического равновесия.
Меньшие по размерам ареалы имеют такое же значение для региональных и местных экосистем. Кроме того, опыт переноса агротехники интенсивного сельского хозяйства, созданной для условий умеренного пояса, в зоны сухих и влажных тропиков чаше всего приводил к опустыниванию и деградации почв.
Опыт «зеленой революции» показал, что с экономической точки зрения быстрое повышение урожайности требует больших затрат на семеноводство, производство удобрений и средств защиты растений, искусственное орошение, механизацию, на обучение крестьян новым методам ведения сельского хозяйства.
Прямые и полные затраты на эти цели приводят к резкому росту суммарной нагрузки на среду как в аграрных регионах, так и в центрах производства удобрений, химикатов, машин и др. Кроме того, любые изменения конъюнктуры мирового рынка (например, рост цен на нефть) ведут к росту затрат на удобрения, машины, химикаты, а это повышает издержки на сельскохозяйственную продукцию.Поскольку для всех прогнозов — экономических, социальных, экологических, политических — базовую роль играют демографические оценки, то глобальные прогнозы роста населения мира, его регионов и стран приобрели наибольший размах и получили официальный международный статус в виде регулярных публикаций демографического департамента ООН. Эти прогнозы носят чисто демографический характер и основаны на учете высокой инерционности демографических процессов, благодаря которой серьезные изменения демографического поведения и основных демографических характеристик происходят в ходе смены поколений. Основной расчетный метод — когортный анализ, т. е. передвижка (сдвиг в будущее) возрастных когорт населения с учетом повозрастной смертности. Вариантность прогнозов связана со значительной неопределенностью. вызванной недостаточной методической разработкой динамики управляющих переменных как собственно демографических, так и экономических, культурных, социальных.
В последние 10—15 лет глобальные модели претерпели существенную эволюцию. Поэтому ниже будут рассмотрены особенности глобальных моделей разных поколений.
Еще по теме 12.1.Общие подходы к глобальному моделированию:
- 2.6. Глобальное моделирование экологических исследований, его мировоззренческое и политическое значение
- Глобальные модели второго поколения: нормативный подход
- 1.3. Общие подходы в теории управления
- Раздел I ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К АНАЛИЗУ РЕГИОНАЛЬНЫХ АСПЕКТОВ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОТНОШЕНИЙ
- Принципы моделирования
- 4. Моделирование кредитного риска.
- 5.8. Моделирование и прогнозирование цен
- 5.3.3. Основы организации имитационного моделирования
- 5.3.1. Методы моделирования экономических информационных систем
- 5.3.2. Методологические основы применения метода имитационного моделирования
- 5.4.2. Методы моделирования знаний
- 8.3.2. Задача «Моделирование системы оплаты труда»
- 1.4.2. Моделирование с помощью методов Монте-Карло
- 3.4. Экономико-математическое моделирование как способ изучения и оценки хозяйственной деятельности
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ МОТИВАЦИЙ И ПОВЕДЕНИЯ
- 3.2.3. Моделирование процесса достижения равновесия
- Художественное моделирование среды — сады