Географічний прогноз науковий. Види та етапи прогнозування

(Документ)

n1.doc

4. Географічне прогнозування

Проблеми географічного прогнозування досить складні та різноманітні. Цього й слід було очікувати, знаючи про складність та різноманіття самих об'єктів прогнозування – геосистем різних рівнів та категорій. У точній відповідності до ієрархії самих геосистем виявляється ієрархія прогнозів, їх територіальних масштабів. Розрізняються прогнози локальні, регіональні та глобальні. У першому випадку об'єктами прогнозу є морфологічні підрозділи ландшафту аж до фацій, у другому – йдеться про майбутнє ландшафтів та регіональних систем вищих рангів, у третьому – про майбутнє всієї ландшафтної оболонки. Можна стверджувати, що складність завдань прогнозування наростає принаймні переходу від нижчих щаблів геосистемної ієрархії до вищим.

Як відомо, будь-яка геосистема щодо нижчого рівня функціонує та розвивається як складова частина систем вищих рангів. Практично це означає, що розробка прогнозу «поведінки» у майбутньому окремих урочищ має здійснюватися не інакше як на тлі ландшафту, що вміщає, з урахуванням його будови, динаміки, еволюції. А прогноз для будь-якого ландшафту слід розробляти на ширшому регіональному тлі. Зрештою географічний прогноз будь-якого територіального масштабу потребує врахування глобальних тенденцій (трендів).

Розробка прогнозу завжди орієнтується на певні розрахункові терміни, тобто ведеться із заздалегідь заданою завчасністю. Можна говорити, отже, і про тимчасові масштаби прогнозу. За цією ознакою географічні прогнози ділять на надкороткострокові (до 1 року), власне короткострокові (до 3-5 років), середньострокові (на найближчі десятиліття, частіше до 10-20 років), довгострокові (на найближче століття) та наддовгострокові, або далекострокові ( на тисячоліття та далі). Природно, що надійність прогнозу, ймовірність його виправдовуваності тим менше, ніж віддаленіші його розрахункові терміни.

Принципи географічного прогнозування випливають із теоретичних уявлень про функціонування, динаміку та еволюцію геосистем, включаючи, зрозуміло, і закономірності їхньої антропогенної трансформації. Вихідними підставами географічного прогнозу є чинники, чи предикторы, яких можуть залежати майбутні зміни у геосистемах. Ці фактори мають подвійне походження – природне (тектонічні рухи, зміни сонячної активності та ін., а також процеси саморозвитку ландшафту) та техногенне (гідротехнічне будівництво, господарське освоєння території, меліорації тощо).

Існує певний зв'язок між підставами (факторами) прогнозу та його просторовими та тимчасовими масштабами. Дальність справді комплексного географічного прогнозу обмежується нашими більш ніж скромними можливостями передбачати шляхи суспільного та технічного прогресу (письменники-фантасти не йдуть). А це означає, що географічні прогнози за межі доступного для огляду майбутнього можуть ґрунтуватися тільки на обліку найзагальніших природних факторів, таких, як тренд тектонічних рухів і великі кліматичні ритми. Оскільки ці процеси відрізняються широким радіусом дії, просторові масштаби прогнозу мають бути також досить широкими – глобальними чи макрорегіональними. Так, І. І. Краснов спробував намітити загальнопланетарні природні зміни клімату на 1 млн. років наперед, ґрунтуючись на вивчених палеогеографічних закономірностях. В. В. Микільська розробила регіональний прогноз для півдня Далекого Сходу на 1000 років наперед, також спираючись на палеогеографічні дані.

Прогноз на найкоротші терміни – у межах року – ґрунтується також на природних факторах, на ході сезонних процесів. Наприклад, характером зими можна будувати висновки про перебіг наступних весняних і літніх процесів; від умов зволоження цієї осені залежать особливості вегетації рослин навесні наступного року і т. д. Облік техногенних чинників у разі мало актуальний, оскільки їх непрямий вплив відчутно позначиться структурі природного комплексу лише роки і навіть десятиліття.

Можливість найповнішого обліку чинників майбутніх змін у геосистемах, як природних, і техногенних, реалізується за середньо- і частково довгостроковому географічному прогнозуванні, т. е. найближчі роки і десятиліття. Оптимальними територіальними об'єктами у випадках слід вважати ландшафти та його регіональні об'єднання порядку ландшафтних підпровінцій, областей.

Географічне прогнозування виходить з застосуванні різних взаємодоповнюючих методів. Одне з найвідоміших – екстраполяція, т. е. пролонгування виявлених у минулому тенденцій у майбутнє. Але цей метод слід застосовувати з обережністю, оскільки розвиток більшості природних процесів протікає нерівномірно, а тим більше неприпустимо поширювати майбутні сучасні темпи зростання населення та виробництва, сучасні тенденції розвитку технології тощо.

Метод географічних аналогій полягає у перенесенні закономірностей, встановлених у будь-яких ландшафтах, на інші, але обов'язково аналогічні ландшафти. Наприклад, результати спостережень над впливом існуючих водосховищ на прилеглі урочища і місцевості використовуються для прогнозу можливих географічних наслідків від водосховищ, що проектуються, в однотипних (наприклад, тайгових або пустельних) ландшафтах.

Метод ландшафтної індикації заснований на використанні приватних динамічних ознак для судження про майбутні істотні зміни в структурі ландшафту. Наприклад, зниження рівня озер, наступ лісу на болота можуть свідчити про більш загальні тренди у розвитку ландшафтів, пов'язаних із усиханням клімату або стійкими тенденціями тектонічних рухів. Для надкороткострокового локального прогнозу перспективне використання фенологічних індикаторів. Відомо, що між термінами настання різних фенологічних явищ існує досить стійкий зв'язок (фенологічний лаг). Це дає можливість прогнозувати настання низки природних явищ за спостереженнями деяких фенологічних індикаторів (наприклад, початок пилу вільхи чи берези, цвітіння горобини чи липи) з випередженням до одного – п'яти тижнів.

Як відомо, між географічними явищами немає такої жорсткої детермінованості, яка існує в небесній механіці або у годинниковому механізмі, тому географічний прогноз може бути лише імовірнісним (статистичним). Звідси випливає значення методів математичної статистики, що дозволяють висловити чисельну форму кореляції між компонентами геосистем, циклічність процесів та його тренди на розрахункові терміни прогнозу.

Кілька років тому як у вчених колах, так і серед широкого загалу спалахнула бурхлива дискусія навколо передбачуваної перекидання частини стоку північних річок на південь. Погляди як прибічників, і противників «повороту» річок грунтувалися й не так на суворих наукових розрахунках, скільки на емоціях. Тим часом перед нами типове завдання географічного прогнозування: потрібно було відповісти на питання про можливі негативні для природного середовища наслідки у разі здійснення проекту. І деякі географічні колективи працювали над вирішенням цього питання, хоч, на жаль, результати досліджень залишилися практично недоступними для громадськості. Проблема виявилася настільки об'ємною, що докладно викласти її тут неможливо. Обмежимося лише одним прикладом.

Насамперед слід чітко позначити просторові та тимчасові масштаби подібного прогнозу. За тимчасовими масштабами його можна визначити як середньостроковий - у цьому випадку прогноз на найближчі 10-20 років або дещо далі найбільш актуальний і надійний. Що стосується просторових масштабів, то тут може йтися про всі три рівні.

Локальний прогноз зачіпає геосистеми, що безпосередньо примикають до гідротехнічних споруд – гребель, водосховищ, каналів. Механізм локальних техногенних впливів є відносно простим, і його радіус дії охоплює переважно геосистеми на рівні урочищ. Основні його прояви – затоплення та підтоплення берегової смуги, розмив та сплив торфовищ, деяка зміна місцевого клімату (наприклад, зменшення річної амплітуди температур на 1–2 °С). Ці зміни помітно позначаться у смузі завширшки сотні метрів, але у різних ландшафтах по-різному. Наприклад, на низовинних заболочених озерно-льодовикових рівнинах, що примикають до озер Лача, Воже, Кубенське, рівень яких передбачалося підвищити у разі здійснення проекту вилучення частини стоку з басейнів річок Онєги та Сухони, всі природні процеси, пов'язані з перезволоженням, посиляться. У середній частині відрізка долини Сухони ефект підтоплення майже не позначиться, незважаючи на заповнення долини водосховищем: річка врізана тут на глибину 50-60 м і дзеркало водосховища виявилося б на 10-20 м нижче за брівку долини; береги складені міцними верхньопермськими породами, так що їх розмив не повинен бути значним. У верхній частині долини Сухони, де розташована знаменита вологодська заплава, очікується зниження рівнів весняної повені, скорочення тривалості потопів, зниження грунтових вод, висихання частини поємних озер, деградація заливних лук.

Всі ці та багато інших конкретних локальних наслідків гідротехнічного будівництва найточніше і докладніше відбиваються на прогнозній ландшафтній карті, що передає очікуваний стан урочищ на розрахунковий термін (наприклад, до 2000 або 2010 р.). Але розробкою локального прогнозу вирішення питання аж ніяк не вичерпується. Необхідно з'ясувати, чи не станеться якихось несподіваних порушень природних процесів у регіональних масштабах, тобто на території, що охоплює басейни рек-донорів, зокрема Північної Двіни, Онєги, Неви. Йдеться, отже, про територію кількох ландшафтних провінцій (Північно-Західної тайгової, Двінсько-Мезенської тайгової та частини сусідніх). Практично ж у прогнозний аналіз доводиться залучати природні процеси, що охоплюють ще більші простори. Вилучення частини річкового стоку дає імпульс ланцюговим реакціям, які можуть торкнутися системи взаємодій між сушею, океаном та атмосферою.

Першим поштовхом у цьому ланцюзі процесів виявиться недоотримання окраїнними арктичними морями (Білим та Баренцевим) щороку десятків кубічних кілометрів щодо теплої та прісної річкової води. Подальший ефект цього явища суперечливий: з одного боку, зменшення припливу тепла має стимулювати льодоутворення, з іншого – ослаблення розпресування річковим стоком морських вод призведе до збільшення їхньої солоності і, отже, послабить льодоутворення (солона вода замерзає при нижчих температурах, ніж прісна). Оцінити сумарний ефект цих двох протилежно спрямованих процесів вкрай важко, але приймемо найгірший варіант, тобто посилення льодовитості. Теоретично ця обставина повинна сприяти зниженню температури повітряних мас, що формуються над поверхнею окраїнних морів. У свою чергу, завдяки активній циркуляції атмосфери на сушу Європейської Півночі, ці морські повітряні маси призведуть до охолодження клімату в регіоні (а також до скорочення кількості опадів).

Така чисто якісна, теоретична схема. Якщо ж звернутися до деяких цифр, то виявиться, що техногенно обумовлена ​​складова розглянутих процесів не йде в жодне порівняння з природним фоном. На льодовий і температурний режим морів, що омивають північ Європи, вирішальний вплив надає потік теплих вод з Північної Атлантики. Його середня річна величина становить понад 200 тис. км 3 тоді як весь обсяг річного річкового стоку в Північний Льодовитий океан дорівнює 5,1 тис. км 3 . Якби величина вилучення річкового стоку досягла навіть 200 км 3 (а проектом першої черги передбачалося 25 км 3), то це було б на три порядки нижче за приплив (адвекцію) атлантичних вод. Тільки річні коливання цього припливу, т. е. можливі відхилення від середнього, досягають 14 тис. км 3 , т. е. в десятки чи сотні разів перекривають обсяг ймовірного вилучення стоку з басейнів північних річок. Таким чином, очікувати скільки-небудь відчутного регіонального, а тим більше глобального ефекту, в даному випадку немає підстав. Однак якщо побудувати аналогічні розрахунки для системи басейн Обі – Карське море, то ми отримаємо суттєво інші результати, бо там частка річкового стоку у формуванні сольового, теплового та льодового режимів морських вод значно вища, і очікується більш відчутних змін у кліматі прилеглої суші.

ГЕОГРАФІЧНЕ ПРОГНОЗУВАННЯ

З загальнонаукових позицій прогноз найчастіше визначають як гіпотезу про майбутній розвиток об'єкта. При цьому мається на увазі, що можна прогнозувати розвиток найрізноманітніших об'єктів, явищ і процесів: розвиток науки, галузі господарства, соціального або природного явища. Особливо поширені нині демографічні прогнози збільшення чисельності населення, соціально-економічні прогнози можливості задоволення населення Землі продуктами харчування та екологічні прогнози майбутнього середовища життя людини. Якщо людина не може впливати на об'єкт прогнозування, такий прогноз називають пасивним(Наприклад, прогноз погоди).

Прогноз також може полягати в оцінці майбутнього господарського та природного стану якоїсь території на 15–20 років уперед. Передбачаючи, наприклад, несприятливу ситуацію, можна своєчасно змінити її, запланувавши економічно та екологічно оптимальний варіант розвитку. Саме такий активнийпрогноз, що передбачає зворотні зв'язки та можливості управління об'єктом прогнозування, властивий географічній науці. При всій відмінності цілей прогнозу для сучасної географії та географів немає більш важливого загального завдання, ніж розробка науково обґрунтованого прогнозу майбутнього стану географічного середовища на основі оцінок її минулого та сьогодення. Саме в умовах високих темпів розвитку виробництва, техніки та науки людство особливо потребує такого роду випереджувальної інформації, оскільки через відсутність передбачення наших дій і виникла проблема взаємин людини з довкіллям.

У найзагальнішому вигляді географічне прогнозування – це спеціальне наукове дослідження конкретних перспектив розвитку географічних явищ. У його завдання входить визначення майбутніх станів інтегральних геосистем, характеру взаємодій природи та суспільства.

При цьому в географічному дослідженні використовуються, перш за все, спадкові зв'язки тимчасового, просторового та генетичного характеру, оскільки саме для цих зв'язків характерна причинність – найважливіший елемент прогнозування подій та явищ навіть високого ступеня випадковості та ймовірності. У свою чергу, складність та імовірнісний характер є специфічними рисами геопрогнозування.

Основні операційні одиниці географічного прогнозування – простір і час – розглядаються в порівнянні з метою та об'єктом прогнозу, а також з місцевими природно-господарськими особливостями конкретного регіону.

Успішність і надійність географічного прогнозу визначаються багатьма обставинами, зокрема правильністю вибору основних факторіві методів, що забезпечують вирішення проблеми.

Географічне прогнозування стану природного середовища багатофакторне, і ці фактори фізично різні: природа, суспільство, техніка тощо. чи сприятливі для людини фактори її розвитку.

Ці фактори можуть бути зовнішніми та внутрішніми. Зовнішні фактори - це, наприклад, такі джерела впливу на природне середовище, як кар'єри та відвали розкривних порід, що повністю знищують природний ландшафт, димові викиди із заводських труб, забруднюючі повітря, промислові та побутові стоки, що надходять у водоймища, багато інших джерел впливу на середовище. Розміри та силу впливу таких факторів можна заздалегідь передбачити та завчасно врахувати у планах охорони природи даного регіону.

До внутрішнім факторам відносяться властивості самої природи, потенціал її компонентів та ландшафтів загалом. З компонентів природного середовища, що залучаються в процес прогнозування залежно від його цілей та місцевих географічних умов, головними можуть стати рельєф, гірські породи, водні об'єкти, рослинність тощо. вперед практично не змінюється. Так, рельєф, гірські породи, і навіть процеси повільного тектонічного опускання чи підняття території вважатимуться щодо постійними чинниками розвитку природного довкілля. Відносна стійкість цих факторів у часі дозволяє використовувати їх як тло та каркас прогнозу.

Інші значно динамічніші чинники, наприклад пилові бурі, посуха, землетруси, урагани, сіли, мають у географічному прогнозуванні значення імовірнісних величин. У конкретних умовах сила їхнього впливу на ландшафт і процес господарської діяльності залежатиме не тільки від них самих, а й від стійкості природного фону, на який вони впливають. Тому прогнозуючи, географ оперує, наприклад, показниками розчленування рельєфу, рослинного покриву, механічного складу ґрунтів та багатьох інших компонентів природного середовища. Знаючи властивості компонентів та його взаємні зв'язку, відмінності у реакції на зовнішні впливу, можна заздалегідь передбачити реакцію природного середовища, як у її власні параметри, і на чинники господарську діяльність. Але, навіть відібравши в повному обсязі, лише головні природні компоненти, найбільш відповідають розв'язанню завдання, дослідник усе-таки має справу з дуже великою кількістю параметрів взаємовідносин кожного з властивостей компонентів і видів техногенних завантажень. Тому географи шукають інтегральні вирази суми компонентів, тобто природного середовища як цілого. Таким цілим є природний ландшафт з його структурою, що історично склалася. Остання висловлює хіба що «пам'ять» розвитку ландшафту, довгий ряд статистичних даних, необхідні прогнозування стану природного середовища.

Багато хто вважає, що показником стійкості ландшафту до зовнішніх навантажень, особливо до забруднення, може бути ступінь різноманітності його морфогенетичної структури. При збільшенні різноманітності природних комплексів і складових його компонентів у природних комплексах посилюються процеси регуляції та підтримується стійкість. Стійкість можуть порушувати екстремальні природні процеси та антропогенні навантаження, що перевищують потенційні можливості ландшафту.

Антропогенні чинники, зазвичай, знижуючи різноманітність ландшафту, зменшують його стійкість. Але антропогенні фактори можуть також збільшувати різноманітність та стійкість ландшафту. Так, стійкість ландшафту приміських зон з парками, садами, ставками, тобто територій досить різноманітних за структурою та походженням, вища, ніж була раніше, коли тут панували поля із сільськогосподарськими монокультурними посівами. Найменш стійкі природні ландшафти з простою одноманітною структурою, що розвиваються в умовах крайніх значень температури та вологи. Такі ландшафти властиві, наприклад, зонам пустель та тундри. Потенційна нестійкість цих територій до багатьох видів техногенних навантажень посилюється неповнотою їх природних комплексів - відсутністю на багатьох ділянках ґрунтового та рослинного покриву або його малопотужністю.

Нещодавно обговорювали з чоловіком тему, як зміниться наша Земля через багато років, а то й раніше. Особливо з огляду на бурхливу людську діяльність. Чоловік згадав, що існує таке поняття, як «географічний прогноз», і він дає відповіді на безліч таких питань.

Суть географічного прогнозування

Взагалі, прогноз - це судження з ймовірністю, який стан буде в якогось об'єкта чи явища у майбутньому, що ґрунтується на спеціальних наукових методах. Якщо судити з предмету, то він може бути природничим та суспільствознавчим. Географічний прогноз знаходиться на стику цих понять, тобто передбачає, що якісь моменти в поведінці навколишнього середовища ми можемо змінити, а з якимись доведеться змиритися і пристосовуватися.
Існують різні види географічних прогнозів. Якщо судити з охоплення територій, це глобальний (для всієї Землі), регіональний (для великих регіонів чи країн, наприклад, Прибалтики чи Білорусі) і локальний (для невеликих і переважно однорідних територій).
Одним із перших глобальних прогнозів було припущення про зміну клімату планети внаслідок господарської діяльності людей ще у 70-ті роки. Було озвучено загальну зміну температури повітря, танення льодовиків, перебудову циркуляції атмосфери – загалом усе те, що ми спостерігаємо зараз.
Я ось мешкаю в лісостеповій зоні України. Однак, згідно з прогнозами наших великих розумів науки, з такою зміною клімату через десяток років ми матимемо повноцінний степ. І показником цього є поява у наших краях видів тварин і комах, характерних саме для степу.

Якими методами проводять географічне прогнозування?

• дедуктивний;
• індуктивний;
• міжсистемного аналізу;
• експертних оцінок;
• дерева цілей.

З загальнонаукових позицій прогноз найчастіше визначають як гіпотезу про майбутній розвиток об'єкта. Якщо людина не може впливати на об'єкт прогнозування, такий прогноз називають пасивним(Наприклад, прогноз погоди). Активнийпрогноз має на увазі зворотні зв'язки та можливості управління об'єктом прогнозування. Такий прогноз властивий географічній науці.

У найзагальнішому вигляді географічне прогнозування - Це спеціальне наукове дослідження конкретних перспектив розвитку географічних явищ. У його завдання входить визначення майбутніх станів інтегральних геосистем, характеру взаємодій природи та суспільства.

Основні операційні одиниці географічного прогнозування – простір і час – розглядаються в порівнянні з метою та об'єктом прогнозу, а також з місцевими природно-господарськими особливостями конкретного регіону. Успішність і надійність географічного прогнозу визначаються багатьма обставинами, зокрема правильністю вибору основних чинників і методів, які забезпечують вирішення проблеми.

Географічне прогнозування стану природного середовища багатофакторне, і ці чинники фізично різні: природа, суспільство, техніка тощо. буд. Ці чинники можуть бути зовнішніми та внутрішніми.

Класифікація прогнозів за аспектними ознаками (за В. А. Лісічкін)

Розробка географічних прогнозів є послідовністю кількох логічно взаємопов'язаних етапів , що включають:

1. Постановку мети та завдань дослідження.

2. Визначення хронологічних та територіальних рамок дослідження.

3. Збір та систематизація всієї інформації про функціонування та розвиток територіальних систем та їх функціональних підсистем.

4. Побудова «дерева цілей», вибір методів прогнозування, виявлення обмежень та інерційних аспектів розвитку прогнозованого об'єкта чи процесу.

5. Розробка приватних географічних прогнозів: природних ресурсів, територіальної організації продуктивних сил, міжгалузевих комплексів, населення та системи розселення тощо.

6. Синтез приватних географічних прогнозів.

7. Розробка основних варіантів прогнозу.

8. Побудова попереднього прогнозу.

9. Експертиза та складання остаточного прогнозу.

10. Коригування прогнозу.

11. Використання результатів прогнозування на вирішення теоретичних і практичних завдань географії.

Основне призначеннягеографічного прогнозування полягає у отриманні достовірних даних про майбутній стан природних та соціально-економічних територіальних систем, забезпечення осіб та організацій, що приймають рішення інформацією, необхідною для перспективної оцінки умов життя людини та розміщення виробництва.

При складанні географічного прогнозу повинні досліджуватися два основні питання – як людина впливає на природу і як змінена людиною природа впливає її життя і виробництво у майбутньому. Відповідно до цього перед географічним прогнозуванням стоїть завдання виявлення тенденцій розвитку ландшафтної оболонки Землі в цілому та її окремих регіонів та компонентів під впливом трьох основних факторів - абіогенних, біогенних та антропогенних.

Прогноз взагалі – це форма наукового передбачення. Географічний прогноз є науково обґрунтованим передбаченням зміни природних та соціально-економічних властивостей територій у найближчій перспективі. З-поміж вчених, що були у витоків географічного прогнозування, можна назвати І.Р. Спектора (1976. С. 192), який найповніше визначив сутність цього наукового спрямування. На його погляд, «географічний прогноз є висловлювання, що фіксує з апріорною оцінкою ймовірності та заданим часом запобігання стану соціально-економічних та природних систем, що формуються на земній поверхні в характерних просторово-часових інтервалах».

Географічне прогнозування як науковий напрям виникло у зв'язку з великим народно-господарським плануванням, пов'язаним із освоєнням природно-ресурсного потенціалу, та проведенням експертних оцінок проектів, що розробляються. Як стверджував Ю.Г. Симонова (1990), географічне прогнозування зародилося в Московському університеті в 70-ті рр.. XX ст. Його основи розроблялися Ю.Г. Саушкіним (1967, 1968), Т.В. Дзвінковий, М.А. Глазовський, К.К. Марковим, Ю.Г. Симоновим. Студентам-географам 5 курсу МДУ читався об'ємний курс «Раціональне природокористування та географічний прогноз». Т.В. Дзвінкова опублікувала навчальний посібник "Географічне прогнозування" (1987). Звонкова (1990. С. 3) вважає, що «географічне прогнозування - комплексна еколого-географічна проблема, де теорія, методи та практика прогнозування тісно пов'язані з охороною природного середовища та її ресурсів, плануванням, експертизою проектів». Географи 60-80-х років. минулого століття

брали участь у розробці великих природоперетворювальних проектів, їхній експертизі, у складанні ситуаційних прогнозів можливої ​​зміни територіальних природно-господарських комплексів у напрямку їх оптимізації. Географи були залучені в обґрунтування проектів перекидання частини водного стоку рік Європейської Півночі Росії в басейни Азовського та Каспійського морів, реконструкції водного господарства так званого Серединного регіону, що включав Західний Сибір, Казахстан та Середню Азію. Прикладом принципової позиції географів може бути негативний висновок Інституту географії АН СРСР на проект Нижньо-Обської ГЕС. Як зазначав Симонов (1990. З. ПО-111), «мета географічної оцінки раціонального природокористування... зводиться до оптимізаційної задачі - як змінити господарські функції території на краще... оцінці ступеня географічної раціональності використання території у разі... ». Географічне прогнозування передбачало: «Встановити межі зміни природи; оцінити ступінь та характер її зміни; визначити дальність ефекту антропогенної зміни та її спрямованість; визначити у часі хід цих змін, враховуючи взаємозв'язок та взаємодію елементів природних систем і тих процесів, які здійснюють цей взаємозв'язок» (Там же. С. 109).

Географічні прогнози можуть бути класифіковані за різними ознаками. Вони можуть бути локальними, регіональними, глобальними; короткостроковими, довгостроковими та наддовгостроковими; покомпонентними та комплексними; пов'язаними з дослідженням динаміки природних, природно-господарських та соціально-економічних систем.

Особливе місце у світовій та вітчизняній географічній літературі набули прогнози глобального та раціонального, але пов'язаного з глобальними процесами прогнозування. Поштовх для прогнозів такого характеру на періоди 20, 50 та 100 років дали висновки учасників Римського клубу. Не відразу, але занепокоєння перспективами розвитку людства в світі, що змінюється, передалася вітчизняним вченим і громадським діячам.

Глибокі основні дослідження динаміки клімату під впливом природних факторів та господарської діяльності людей виконані М.І. Будико. Проблема впливу діяльності людини на клімат і в цілому на довкілля їм була сформульована ще в 1961 р. У 1971 р. їм було оприлюднено прогноз майбутнього глобального потепління, але він викликав недовіру у кліматологів. Вивчаючи природні зміни клімату в геологічному минулому, Будико дійшов висновку про поступову втрату тепла земною поверхнею за рахунок зниження концентрації вуглекислого газу в атмосфері та про ймовірне настання нової епохи заледеніння в наступні 10-15тис. років. Однак на зміну клімату зростає вплив людей. З нею пов'язане зростання виробництва енергії, збільшення вмісту вуглекислого газу атмосфері, зміни концентрації атмосферного аерозолю. Діяльність 1962 р. Будико зазначав, «що збільшення виробництва енергії від 4 до 10% на рік може призвести до того, що пізніше як за 100 - 200 років кількість тепла, створюваного людиною, буде порівняно з величиною радіаційного балансу всієї поверхні континентів. Вочевидь, що у разі відбудуться величезні зміни клімату по всій планеті» (Будико, 1974. З. 223).

Діяльність людини змінила напрямок процесу концентрації атмосферної вуглекислоти замість зменшення до помітного її збільшення. Парниковий ефект вуглекислого газу також призводить до розігріву приземного шару повітря. Протилежний процес, що веде до зниження температури повітря, пов'язаний із підвищенням запиленості атмосфери. Будико було обчислено параметри впливу антропогенного аерозолю на середню глобальну температуру приземного шару повітря. Результуючим ефектом поєднання трьох зазначених антропогенних факторів є «швидке підвищення планетарної температури. Це підвищення супроводжуватиметься величезними змінами клімату, які можуть призвести до катастрофічних наслідків для народного господарства багатьох країн» (Там же. С. 228) вже у найближчі 100 років. Подібна зміна клімату Будико розглядав як першу реальну ознаку «глибокої екологічної кризи, з якою зіткнеться людство при стихійному розвитку техніки та економіки» (Там же. С. 257). У подальших роботах Будико була розвинена концепція змін клімату та біосферних процесів на основі уточнення кількісних параметрів діючих факторів та перевірки тісноти їхнього зв'язку за даними реальних спостережень у різних широтах земної кулі. Цій проблемі були присвячені книги Будико «Клімат у минулому та майбутньому» (1980), «Еволюція біосфери» (1984). Під керівництвом Будико були підготовлені колективні монографії "Антропогенні зміни клімату" (1987), "Майбутні зміни клімату" (1991), в яких були підтверджені прогнози Будико на останні десятиліття XX ст. про підвищення середньорічної температури повітря у середніх широтах на 1 °С порівняно з доіндустріальним періодом та складено прогнози на XXI ст. Згідно з прогнозом, середньорічна температура приземного шару повітря збільшиться на 2 °С до 2025 р. та на 3 - 4 °С до середини XXI ст. Найбільш суттєвий приріст температури відбувається у холодний період.

При значному потеплінні передбачається підвищення вологості повітря, збільшення обсягу атмосферних опадів, що випадають, і в цілому встановлення на території Росії більш сприятливої ​​обстановки для розвитку біоти. Але в перші десятиліття століття не виключено підвищення частоти посух, повернень холодів у весняний період, проявів катастрофічних атмосферних процесів.

Прогнози Будико ґрунтуються на обліку тенденції збільшення концентрації в атмосфері вуглекислого та інших парникових газів з урахуванням аналізу палеогеографічної інформації. На основі палеогеографічних реконструкцій аналогічні висновки про майбутні зміни ландшафтно-кліматичних умов у майбутні періоди століття було отримано А.А. Величко та співробітниками очолюваної ним лабораторії еволюційної географії Інституту географії РАН. Очікуване антропогенне підвищення середньої глобальної температури у перше десятиліття століття близько до ГС, у 2025-2030 роках. воно стане близьким до 2°С, а в середині століття приріст температури оцінюється в 3 -4 °С (Величко, 1991). Буде відбуватися деградація вічної мерзлоти, збільшаться темпи підвищення рівня Світового океану, активізується абразія берегів арктичних та інших морів (Каплін, Павлідіс, Селіванов, 2000), поступово відбуватиметься перебудова структури ландшафтів, особливо у високих широтах. атлантичного оптимуму голоцену, надалі - клімат Микулинського міжльодовиків.

Величко (1992) виконано деталізація змін ландшафтів європейської території Росії та Західного Сибіру у першу половину XXI ст. за природними зонами. Зокрема, в Арктиці найімовірніше потепління на 4 - 6 ° С влітку, до 6 - 8 ° С взимку та збільшення атмосферних опадів на 100 - 200 мм. У умовах ландшафти арктичних пустель заміщатимуться тундрами. Умови плавання Північним морським шляхом незрівнянно поліпшаться; вже зараз потужність арктичних льодів на 30% зменшилася порівняно з півстолітньою давністю. У зоні тундри передбачається зменшення площі заболочування, збільшення частки злакової рослинності, на південних межах - все більшого поширення дерев.

У лісовому поясі у європейському секторі у перші два-три десятиліття взимку та влітку стане тепліше на 1-3 °С та знизиться обсяг випадання атмосферних опадів до 50 мм. Зменшиться обсяг річкового стоку на -50-100 мм, або 15% від норми. До середини століття спостерігатиметься ще глибше потепління, що супроводжується збільшенням зволоження. Річковий стік зростатиме суттєво, на 20% збільшиться агрокліматичний потенціал. У Західному Сибіру зменшиться площа заболочування.

У степовій зоні взимку стане тепліше на 3 - 5 ° С, але літо може виявитися прохолоднішим; обсяг опадів збільшиться на 200 – 300 мм. Злакова рослинність заміщатиметься мезофільною, вологолюбною, межа лісу зрушуватиметься поступово на південь. Агропромисловий потенціал на середину століття може збільшитися на 40%. Загальний висновок за поданим прогнозом щодо співвідношення тепла та зволоження основної території Росії може бути виражений наступним чином: умови життя людей стануть сприятливішими. Прогнози такого типу ставляться до імовірнісних, тобто можливі й інші висновки.

Згідно з моделлю загальної циркуляції атмосфери (Сиротенко, 1991), у разі потепління всі природно-кліматичні зони можуть зміститися у бік високих широт. Південні регіони Росії можуть опинитися у смузі впливу тропічних повітряних мас високого тиску та низького зволоження. І це означає зниження біологічної продуктивності агроекосистем на Північному Кавказі на 15%, у Поволжі на 17%, у Центральному чорноземному районі на 18%, в Уральському районі на 22%. Цей висновок узгоджується із «законом» А.І. Воєйкова: "тепло на півночі сухо на півдні". Але цей «закон» суперечить висновкам, отриманим за палеогеографічними реконструкціями, і сучасним тенденціям одночасного підвищення температури та збільшення обсягу опадів, що випадають. Це дало підставу В. Сун із співавторами (2001 З 15) заявити: «...ми досі не здатні достовірно передбачити клімат майбутнього… Запропоновані досі сценарії змін глобального клімату можна інтерпретувати лише як умовні чисельні експерименти щодо чутливості клімату, але ніяк не прогнози». Потрібні нові серйозні дослідження.

Більш значні наслідки для людей може спричинити і тягне насправді зміна геохімічної обстановки в їхньому середовищі, в характері змін, що відбуваються в біосфері в цілому. У багатьох дослідженнях вітчизняних та зарубіжних учених робляться висновки про загальну екологічну катастрофу, пов'язану з дисбалансом у функціонуванні біосфери. «Глобальна екологічна система, – констатував В.М. Котляков (1991. З. 6, 7), - не може розвиватися спонтанно. Необхідна свідома діяльність, що впорядковує і регламентує дії, що гарантує виживання природи і людства. Альтернативи немає: або Земля загине і ми разом з нею, або ми виробимо і дотримуватимемося якогось науково-культурного кодексу поведінки людства. Виживання забезпечується лише розумним управлінням глобальною природно-антропогенною геосистемою. І далі: «Скільки-небудь розумний вибір управлінських рішень немислимий без знань про динаміку природних процесів, їх антропогенних трансформацій, про територіальний розподіл ресурсів, населення, виробництва, про межі стійкості природних і техногенних територіальних систем та їх поєднання у просторі. Усе це традиційний об'єкт географії».

Саме заклопотаністю про перспективи розвитку земної цивілізації було продиктовано скликання Міжнародної конференції ООН з навколишнього середовища та розвитку за участю глав держав та урядів у Ріо-де-Жанейро у 1992 р. та нарад у наступні роки. Було проголошено концепцію сталого розвитку світової системи на основі дотримання законів природи, суть якого викладена в теорії біологічного регулювання навколишнього середовища В.Г. Горшкова (1990). Основний зміст теорії Горшкова включає такі положення. Біосфера має потужні механізми стабілізації параметрів навколишнього середовища завдяки замкнутій системі кругообігів речовин. Кругообіги речовин на багато порядків перевершують природний рівень збурень навколишнього середовища, що дозволяє компенсувати несприятливі зміни шляхом розмикання кругообігів. Головне - визначення порога стійкості біосфери, при перевищенні якого порушується стійкість біоти та її довкілля. Встановлено, що біосфера стійка до того часу, поки споживання первинної продукції людиною вбирається у 1%, інші 99% витрачаються биотой на стабілізацію довкілля. Проте, роблять висновки вчені (Данилов-Данильян та інших., 1996, Данилов-Данильян, 1997), поріг споживання продукції біоти на 1% перевищили ще на початку XX в. Нині частка споживання первинної продукції становить близько 10%. За існуючих темпів економічного розвитку та зростання населення через 30 - 50 років використовуватиметься близько 80% чистої біологічної продукції. Біота та довкілля втратили стійкість, і екологічна катастрофа вже почалася.

Щоб стабілізувати умови розвитку людства, необхідно виконати щонайменше три умови: чисельність населення Землі не повинна перевищувати 1-2 млрд чол.; частка освоєної суші має бути скорочено до 40, потім до 30% (без урахування площі Антарктиди), зараз освоєння господарською діяльністю суші становить близько 60%; економічне зростання не порушує основні властивості біосфери, її стійкість, зокрема, має бути знижений обсяг енергоспоживання. «Є всі підстави вважати, що біота має механізми витіснення тих видів, які порушують її стійкість... Це витіснення вже почалося... Нам необхідно змінити все: стереотипи, цілі економіки, характер поведінки, етику. Інакше біота... забезпечить свою стійкість сама, швидше за все, зруйнувавши частину самої себе разом із людством... Слово "освоєння" має посідати в нашому лексиконі таке саме місце, як слова "війна", "грабіж", "вбивство". Треба прийняти закони, у яких заклики і дії, які ведуть подальшого освоєння Півночі, Сибіру, ​​Далекого Сходу, розцінювалися як найсерйозніші злочини проти народів Росії» (Данілов-Данільян, 1997. З. 33, 34).

Недотримання принципів стійкості біосфери неминуче веде до соціально-екологічної катастрофи. Генетичне виродження населення через забруднень почнеться пізніше кінця першої - початку другої чверті поточного століття. Ю.М. Сергєєв (1995) пророкує пік екологічної катастрофи в Росії на 2050 - 2070 рр. До 2060 р. буде витрачено 90% паливних ресурсів. До 2070 р. через токсиканти і нестачу продуктів харчування чисельність населення біля колишнього СРСР скоротиться до 120 млн. чол., а тривалість життя - до 28 років. Росія здатна пережити соціально-екологічну кризу і перейти до сталого розвитку, оскільки має необхідну етнічну культуру і величезні земельні ресурси (Мягков, 1995). Але це можливо не на основі ринкової економіки західного типу, а на засадах соціально-екологічних заборон (Мягков, 1996), за уявленнями В.А. Зубакова (1996), виживання людства та всього тваринного світу можливе лише внаслідок світової екологічної революції. Головною її метою має бути свідомо і добровільно обирається скорочення населення світу до розмірів, що гарантують рівноважне співвідношення людства з біосферою і, отже, радикальне вирішення всіх економічних проблем. Головною соціальною силою мають стати жінки, що має проявитися у відновленні деяких елементів матріархату у способі життя людей. Головною метою жінок у суспільстві майбутнього має бути процес народження дітей сам собою, а виховання гідного члена суспільства.

Багато та продуктивно проблемами глобального розвитку займається К.Я. Кондратьєв (1997, 1998, 2000). На його думку, не все остаточно зрозуміло в причинах сучасного потепління. Антропогенна причина цього процесу можлива, але не підтверджена. Припинення зростання населення та використання природних ресурсів бажано. Справжньою глобальною катастрофою може бути порушення замкнутості кругообігів, що вже призводить до руйнування біосфери. Необхідний пошук нової соціально-економічної парадигми розвитку «на основі безпрецедентно широкої кооперації фахівців у галузі наук про природу та суспільство» (Кондратьєв, 2000. С. 16) в обстановці глобального партнерства «в умовах демократії, поваги до людей та злагоди між державами» ( Кондратьєв, 1997. С. 11).

Інші погляди на екологічні проблеми, оптимістичніші для людського суспільства, розвиває Ю.П. Селіверстів. На його думку, «внесок людини в поповнення атмосфери вуглекислим газом, озоном та іншими летючими сполуками в порівнянні з природними процесами скромний і не становить небезпеки для цивілізації. Забруднення поки що не створює реальної загрози планеті загалом та її окремим геосферам, проте елементи глобального екологічного ризику існують...» (Селіверстов, 1994. З. 9). Біосфера не втратила можливості нейтралізувати відходи людської діяльності. Людству слід не перекроювати середовище, а пристосовуватися до ритмів природних процесів. «Глобальної екологічної кризи немає, як не існує вона і в масштабах Російської Федерації. Є ризик регіональних екологічних криз, які частково вже проявилися... Треба тверезо дивитися на речі - максимально припинити втручання в природні процеси та явища, бути до них уважнішими, щоб вони не застали людей зненацька, не робити поспішних висновків із спостерігається, особливо не здійснювати не оцінених за наслідками заходів щодо "виправлення" природно-обумовлених закономірностей та їх земних втілень. Давно відомо, що краще за природу не зробиш, а гірше - майже завжди... Людству пора погасити антропоцентричну манію величі і вседозволеності, зрозуміти своє місце в навколишньому світі, який його породив і випестував не для експериментів щодо його уявного вдосконалення, підкорення та знищення» (Селіверстов, 1995. С. 41, 42, 43). Геоекологія, на думку Селіверстова (1998. С. 33), - це наука про компроміси між природокористуванням та екологією. «Пошук головного компромісу сучасності полягає у справедливій та однозначній оцінці стану навколишнього середовища, ступеня її порушеного та ущербленості неприродними процесами та явищами, у наданні можливостей реабілітації середовища та повернення його (або наближення) до природного мотиву еволюції – відновлення гармонії у природі при прогресі людства .

Великим дослідником антропогенезу та цивілізаційного розвитку, мислителем, носієм Розуму у найвищому його призначенні був Микита Миколайович Мойсеєв (1920-1999). Мойсеєв, математик, академік, зробив великий внесок у розуміння взаємозалежних процесів, які у біосфері з урахуванням впливу людської діяльності. Під керівництвом Мойсеєва було створено найдосконаліша у країні система математичних моделей «Гея» у Обчислювальному центрі АН СРСР, з допомогою якої було проведено унікальні експерименти поведінки біосфери за різних варіантах порушення її природного розвитку. Основні висновки, отримані в цих експериментах і використані для теоретичних побудов, викладені Мойсеєвим у книгах «Екологія людства очима математика», «Людина та ноосфера» та низці основних статей. Зокрема, було прораховано наслідки ядерної війни. Отримані висновки підтверджені незалежними дослідженнями американських учених, і вони істотно вплинули на пом'якшення міжнародного протистояння головних ядерних держав. До арсеналу геополітиків увійшло поняття «ядерної зими». «Результати змусили нас побачити зовсім інакше можливі наслідки ядерної війни, — записав Мойсеєв (1988. С. 73, 74, 85). - Стало ясно, що ядерний конфлікт призведе не до локальних похолодань і мороку під пологом окремих 488 хмар, а до "глобальної ядерної ночі", яка триватиме близько року. Розрахунки на комп'ютері показали: Землю огорне темрява. Сотні мільйонів тонн ґрунту, піднятого в атмосферу, дими континентальних пожеж - зола і головним чином сажа міст і лісів, що горять, зроблять наше небо непроникним для сонячного світла... Вже в перші тижні середня температура Північної півкулі впаде на 15 - 20 °С нижче ординара. Але в окремих місцях (наприклад, у Північній Європі) падіння досягне 30 і навіть 40 - 50 °С... Оскільки практично на всій поверхні материків температури виявляться негативними, всі джерела прісної води замерзнуть, а врожай майже на всій земній кулі загине. До цього треба додати ще й радіацію, інтенсивність якої на величезних теренах перевершить смертельну дозу. У цих умовах людству не дано вижити». Експерименти, проведені в СРСР та США, переклали ядерну зброю, за висловом Є.П. Веліхова, з інструменту політики інструмент самогубства.

Математичні моделі дозволили простежити еволюцію біосфери і за «звичайній поведінці» людства, і висновки не викликають оптимізму. Планетарна криза неминуча. «І стає все більш очевидним, що подолати кризу, що насувається, технічними засобами неможливо. Безвідходні технології, нові методи переробки відходів, очищення річок, підвищення норм охорони здоров'я можуть лише полегшити кризу, відстрочити її наступ, дати людству тайм-аут для відшукання кардинальніших рішень... Слід зрозуміти: рівновага біосфери вже порушена, і цей процес розвивається за експонентом . І перед людством постають питання, з якими воно ніколи раніше не зустрічалося »(Моїсеєв, 1995. С. 44, 49). Відновити порушену рівновагу тими методами, якими ми володіємо сьогодні, переконував Мойсеєв, неможливо. У людства є альтернатива відновлення рівноваги: ​​«або перейти до повної автотрофності, тобто поселити людини у певній техносфері, або зменшити антропогенну навантаження вдесятеро» (Там само. З. 45). Необхідна інша стратегія людства, здатна забезпечити коеволюцію людини і навколишнього середовища. Її розробка мені є найбільш фундаментальною проблемою науки за всю історію людства. Можливо, вся наша загальна культура - лише підготовчий етап на вирішення цього завдання, від успіху розв'язання якої залежить сам факт збереження нашого виду в біосфері... Необхідна глибша моральна перебудова самого духу, самого сенсу людської культури» (Там само. З. 46, 51). Коеволюція людини та біосфери - це забезпечення такої поведінки людини, яка б не руйнувала біосферу, її основ. Залежність людини від природи не зменшується, а навпаки – зростає. Людина повинна жити у злагоді з природою. Мойсеєв проголосив «екологічний імператив» - пріоритет законів природи, яких людина має пристосувати свої дії. Екологічний імператив Мойсеєва - це кілька властивостей довкілля, зміна яких людської діяльністю неприпустимо ні за яких умов. Звідси випливає одне із завдань географії - вивчення меж можливої ​​трансформації біосфери, яке б не призвело до незворотних для людини наслідків. Мойсеєв проголосив необхідність створення нового морального імперативу шанобливого ставлення як до природи, а й людей друг до друга

Людство не має перспективи, розвиваючись за європейсько-американською моделлю суспільства споживання. Головне завдання науки – сформулювати систему заборон та способів їх реалізації. Необхідна жорстка система регламентації народжуваності. Населення має бути зменшено у 10 разів. «Регламентація зростання населення, звичайно, не дасть десятикратного скорочення чисельності жителів планети. Отже, поряд з розумною демографічною політикою, необхідно створювати нові біогеохімічні цикли, тобто новий кругообіг речовин, в який увійдуть передусім ті види рослин, які ефективніше використовують чисту сонячну енергію, яка не приносить планеті екологічної шкоди» (Моїсеєв, 1998. С. 1998). 10). «Будущість людства, майбутнє Homo sapiens як біологічного виду вирішальною мірою залежить від того, наскільки глибоко і повно ми зможемо зрозуміти зміст "морального імперативу" і наскільки людина виявиться здатною прийняти його і слідувати їй. Це і є, як на мене, вузлові проблеми сучасного гуманізму. Я переконаний, що в найближчі десятиліття рівень їхнього усвідомлення стане однією з найважливіших характеристик цивілізації» (Моїсеєв, 1990. С. 248).