7 лет назад
Нету коментариев

Предусмотреть то, в каком направлении пойдет изменение структуры геосистем, представляет большой познавательный и не меньший практический интерес. Этот чрезвычайно сложный вопрос имеет несколько аспектов. Один из них касается изменения во времени инварианта геосистем, что определяет их эволюцию. Последняя за небольшой период времени проявляется в структуре фаций, за более длительный — в облике геомов и особенно геомеров высшего ранга. Параллельно эволюционируют и геохоры — более явственно топологического порядка, медленнее — региональные и особенно планетарные. Весь крут относящихся сюда вопросов принадлежит палеогеографии, которая в отдельных случаях опирается на учение о геосистемах, а также на концепцию общей теории систем. В нашем докладе мы не касаемся этого аспекта.

Нас интересует текущая динамика геосистем, выявление и упорядочение всех их переменных состояний, подчиненных одному инварианту, т.е. того, познание чего имеет непосредственное отношение к географическому прогнозу и преимущественно возбуждается прямым и косвенным воздействием человека.

Для решения многих познавательных и практических задач все возрастающее значение приобретают комплексные прогнозы, включающие и собственно географические. Важность последних велика для обоснования и апробации различных концепций экономического и социального развития. В большинстве случаев без дополнительной технико-экономической и социологической интерпретации применительно к конкретным практическим задачам географические прогнозы недостаточно действенны, но всегда необходимы, особенно при составлении плановых и технических проектов.

Мы понимаем географические прогнозы как разработку представлений о природных географических системах будущего. В аспекте эволюции геосистем это, как упоминалось, — задача палеогеографии, в части текущей динамики (смены одной переменной структуры другой) — объект учения о геосистемах. Такого рода динамика проявляется и при спонтанном развитии, но чаще всего как следствие влияния человека и сопровождает различные мероприятия по освоению местности, разработку природных ресурсов и другие воздействия человека на окружающую среду, поэтому прогноз текущей динамики — необходимое условие рационального природопользования, обязательное для проектирования охраны и оптимизации окружающей человека среды.

Геосистема изменяется как целое, но при этом отдельные компоненты ее трансформируются с разной скоростью и нередко своими путями. Прогнозы динамики отдельных компонентов нужны для интегрального географического прогноза и часто имеют самостоятельное значение. Проектанты нередко довольствуются покомпонентными прогнозами, что на деле далеко не всегда оправдывается.

Географический прогноз касается только природной среды человека. Социально-экономические прогнозы строятся на других основаниях, но с учетом динамики природной среды. Экономические и социальные мотивы при географическом прогнозировании принимаются во внимание только в аспектах их воздействия на природу. Этого вполне достаточно, так как помимо разработки собственно географического прогноза географ участвует в составлении социально-экономических прогнозов, в частности касающихся перспектив развития территориально-производственных систем.

Прогнозы отраслевого географического значения (развития рельефа, изменения водно-теплового режима, динамики растительности и животного населения), как упоминалось, существенны для построения интегрального географического прогноза. Наряду с этим они вряд ли получат законченный характер, если не будут согласованы с представлением о структуре геосистемы будущего в целом.

Опыт показывает, что отраслевые (покомпонентные) и интегральные географические прогнозы должны разрабатываться во взаимной связи, причем в большинстве случаев не последовательно, а параллельно. Нельзя полагаться на отраслевые прогнозы (что нередко имеет место), если они не согласованы с интегральным природным прогнозом, иными словами, если о динамике компонента геосистемы строят предположения, не учитывая общую структуру ландшафта будущего.

Значение интегрального географического прогноза нам представляется в настоящее время достаточно отчетливо. Прогнозирование — это весьма актуальный раздел учения о геосистемах. Однако по разным причинам физикогеографы еще не полностью подготовлены к практическому прогнозированию в масштабах, которые необходимы уже сейчас в связи с ирригацией в Средней Азии, освоением земель в Западной Сибири, строительством БАМа и многими другими мероприятиями, предусмотренными в ближайшие пятилетия. Чтобы ликвидировать это отставание, нужно усилить внимание к теоретическим вопросам учения о геосистемах, в первую очередь относящимся к связям между компонентами природы, принципам моделирования (построению пространственно-временных графов, выявлению инвариантного начала геосистем, а также рядов их переменных состояний). Названные исследования должны вестись параллельно со специальными: экспериментальными исследованиями на стационарах или на особых полигонах, если речь идет о создании прогноза в связи с крупным проектом освоения местности.

В настоящее время приступить к прогнозированию текущей динамики мы можем путем построения для прогнозируемого пространства трех видов основных (опорных) моделей.

Для примера нас интересует возможная динамика в мезогеохорах, где в результате создания водохранилища изменится природный режим. Территория, где мы можем ждать изменения природных условий, картируется в масштабе, позволяющем показать ареалы групп фаций. Для этого же пространства нужно построить каскадную функционально-компонентную модель, а также графики, отражающие современный интегральный природный режим типичных фаций или их групп. Все это характеризует исходное состояние изучаемой в целях прогноза местности, которое выявляется в поле в процессе специального исследования.

Далее составляются другая каскадная модель и графики природных режимов, где уже приняты во внимание показатели абсолютных величин компонентов и их ритма в том виде, в котором они подлежат изменению в связи с проектируемым мероприятием. Все показатели нам известны (частично они те же самые, что и на современных моделях и графиках, частично задаются проектантами). Это — прогноз вероятного состояния, ситуация, которая будет иметь место в результате реализация проекта. Она подвергается тщательной географической экспертизе с целью установления рациональности запроектированного изменения гидротермического режима и всех последствий, которые оно вызовет в среде обитания человека и в ресурсном отношении. При этом будут возможны и некоторые экономические расчеты.

Как правило, результаты экспертизы выявляют те или иные нежелательные последствия. Однако при этом открывается возможность создания оптимальной модели путем внесения соответствующих поправок в параметры, заданные при первоначальном проектировании. Это третий (оптимальный) вариант модели, которую и можно считать прогнозной в конструктивном смысле. Она также сопровождается графиком природных режимов и различными приложениями, удостоверяющими достаточную производительность соответствующего ресурса, обеспеченность его воспроизводства, сохранения оптимальных условий среды обитания и прочие сведения.

В настоящее время многие показатели, необходимые для построения прогнозной модели, пока нельзя выразить в цифрах, основанных на эксперименте, поскольку исследование требует времени, которым прогнозист не располагает. Выходом из положения послужит создание гипотетической модели методом логической аппроксимации, основанной на информационном анализе и в особенности на системном подходе к моделированию прогнозируемых геосистем.

Геосистемы (а также территориально-производственные системы) представляют иерархию уровней организации. Прогноз будущего этих систем должен последовательно обосновываться по отношению к каждому уровню. В большинстве случаев прогноз дается с определенной целью, которая неразрывно связана с соответствующим пространством (географический прогноз по поводу эксплуатации газово-нефтяных месторождений Обь-Иртышья, на зону сооружения Байкало-Амурской магистрали, на производство, где планируется перераспределение стока и др.). Наиболее обычный и массовый вид географического прогноза — прогноз на пространство определенных территориально-производных систем, как сложившихся, так и формирующихся.

Современную физико-географическую обстановку и ее изменение во времени мы должны иметь в виду, проектируя формирование и развитие территориально-производственных систем. Наряду с этим влияние социально-экономических факторов ни в коем случае нельзя упускать из виду, прогнозируя геосистему.

При правильной постановке дела прогнозы формирования территориально-производственной системы и географический должны разрабатываться одновременно во взаимной связи, но представлять собой самостоятельные документы, взаимно дополняющие и обосновывающие друг друга. Они должны сопоставляться с комплексным прогнозом, предусматривающим все социальные, экономические и природные изменения, которые могут произойти за определенный отрезок времени.

Представляют интерес для познавательных целей, а также для стратегии освоения и охраны окружающей среды географические прогнозы на «узловые» временные рубежи различной отдаленности — на 1990 г., 2020 г. и т.д. Однако конкретный прогноз дается на срок, за который уже успеет проявиться воздействие проектируемого мероприятия на природу местности.

В большинстве случаев, прогнозируя геосистемы будущего, мы должны иметь в виду их природные режимы с сезонными аспектами. Мало того, необходимо учитывать изменение природных особенностей по годам (например, при общем благоприятном ходе гидротермических и фенологических явлений: раз в 3-4 года возможны кризисы), поэтому целевой прогноз должен составляться на определенный (примерно 10 лет) интервал времени (1990-2000 гг., 2010-2020 гг. и т.д.). Желательно, чтобы прогноз содержал сведения не только о структуре геосистем будущего, но и о их динамических тенденциях. Это особенно касается географических прогнозов для различных мелиоративных целей, включая и перераспределение стока. Динамическое содержание географического прогноза в основном связано с результатами исследования геосистем стационарными методами, а также с представлением об интегральном природном режиме и его модификациях в отдельные годы. Большое значение имеет дальнейшая разработка принципов построения динамических моделей геосистем как по современным показателям, так и по перспективным данным.

Одна из особенностей (и вместе с тем одно из ценных качеств) географического прогноза в том, что он предусматривает будущие пространственные соотношения между геосистемами. Картографический метод, существенный в учении о геосистемах, при разработке географического прогноза играет большую роль и сочетается в первую очередь с моделированием. Модель геосистемы будущего надо положить на карту, что приблизит нас к выявлению ее пространственных показателей.

Территорию, на которую составляется прогноз, необходимо обеспечить серией природных карт, в совокупности характеризующих геохоры покомпонентно и одновременно как целое. Речь идет о серии сопряженных карт (геоморфологических, гидрологических, климатических, растительности, животного населения и др.), т.е. вполне пригодных для сравнения друг с другом, которые должны обеспечить содержание легенд этих карт и их графическое выполнение.

Для целей географического прогноза важны ландшафтные карты с аналитическими данными, характеризующими различные показатели геосистем (потенциальное плодородие почв, глубину залегания и качество грунтовых вод, продуктивность определенных видов биомассы, рекреационные, медико-географические, архитектурно-планировочные и др.).

Большое значение имеют также корреляционные карты. Они отображают пространственное размещение зависимостей между различными географическими явлениями, выраженными количественно. Корреляционные карты — своего рода модели, позволяющие судить о том, как выражены ландшафтно-экологические связи в пространстве и как скажется на местности изменение определенного фактора на различных компонентах, составляющих геосистему. Ценным видом корреляционных карт могут стать почвенные, с указанием на них оптимальных норм удобрения, необходимых мелиоративных мероприятий и потенциального плодородия по отношению к определенным культурам. Корреляционным картам следует придавать также индикационное значение, что очень важно при географическом прогнозировании.

При создании прогноза мы дважды обращаемся к тематической карте. Первый раз, когда создается модель предвидимой геосистемы. Она составляется на основе анализа связей, типичных для предполагаемых природных ситуаций, с учетом воздействия на них человека. При этом наряду с другими исходными данными большое значение имеют картографические материалы.

При завершении прогноза картографический метод, к которому обращаются вторично, имеет еще большее значение. Он существен при установлении ареала прогнозируемой геосистемы и вероятных пространственных модификаций ее структуры. Это осуществляется на основе карт, где наряду с гипсометрией нанесены границы современных геосистем, а также других тематических карт среды обитания.

Образцы корреляционных карт, как экономико-географического, так и природного, содержания, уже создаются. В частности, у нас есть карты, содержащие показ пространственных изменений связи между отдельными составляющими геосистемы [Сочава, Шоцкий, Букс, 1975; Buks, 1975]. Эти образцы имеют прикладное назначение.

Несмотря на очевидную в этом потребность, аппарат географического прогноза, на что мы уже указывали, все еще остается недостаточно подготовленным. Больше внимания уделяется отраслевым природным прогнозам, чем интегральным. Для интегрального географического прогноза, для предвидения геосистемы будущего слабо разработана теоретическая база, в частности системный подход к анализу географических явлений. Не созданы условия и не реализованы возможности для организации экспериментальных исследований геосистем. Все это тормозит работы по прогнозированию, и практически опыт прогнозирования остается ничтожным, хотя надежды возлагаются очень большие. Одновременно нельзя не признать, что в последние 3 года обсуждение проблем прогнозирования в порядке постановки вопроса и проведенные по этому поводу симпозиумы и совещания сыграли положительную роль.

Однако конструктивно это можно решить при значительном усилении внимания к теоретическим вопросам учения о геосистемах, в частности всех его разделов, касающихся динамики природной среды. Надо добиваться коренного изменения темпов и объема экспериментальных ландшафтных исследований. Они должны быть отнесены к числу первоочередных и проводиться не только в географических учреждениях Академии наук СССР и Академий наук союзных республик, но также по линии кафедр высших учебных заведений, которым по их профилю надлежит вести научную работу по физической географии.