Модель – это упрощенное воспроизведение изучаемого объекта в виде физической конструкции, совокупности математических формул, карты, блок-диаграммы и др. Есть различные классификации моделей:
По способу реализации модели, применяемые в геоэкологии, делятся на три класса: вербальный, графический и математический.
Вербальные (словесные) модели – это любое описание, выполняющее функцию замещения объекта в процессе его исследования.
К графическому классу относятся модели, где элементы геосистем и их связи исследуются с помощью геометрических фигур и стрелок.
В математический класс входят модели, где объекты, связи и процессы отображаются с помощью математических символов.
Анализ модели (как и эксперимент с моделью) позволяет получить новые знания. Построение моделей является вынужденной мерой, обусловленной невозможностью исследовать реальный объект во всей его сложности. Естественно, что упрощение не должно касаться наиболее важных с точки зрения решаемых задач элементов. Модель обычно строится также на основе преобразования масштабов: пространственных и временных. Геоэкологическая модель всегда меньше по размерам реального объекта. Если модель динамическая, то, как правило, воспроизведение процессов идет с большей скоростью по сравнению с реальными условиями.
Сложность устройства окружающей среды значительно ограничивают возможность использования физических конструкций (т. е. моделей в самом прямом смысле) для воспроизведения процессов. Гораздо более эффективны математические модели. Математическое моделирование позволяет воспроизводить процессы при учете разных факторов, исключая одни и, вводя другие. В этом случае реализуется классическая схема экспериментов, характерная для физики и ряда других наук.
В ходе изучения геоэкологических объектов модель выполняет различные функции: нормативную, эталонную, объяснительную, прогнозирующую и др.
При разработке геоэкологической модели геосистем исследовать абсолютно все связи практически невозможно и вряд ли целесообразно, так как многие из них несущественны и незначительно влияют на их функционирование и динамику.
При построении модели необходимо стремиться к достижению оптимального уровня ее сложности. Геосистему, ее структуру и протекающие в ней процессы можно представить графически в виде «черного ящика» или простейшей блоковой модели. В этом случае внутреннее строение геосистемы не рассматривается, и она изучается как единое целое. Более сложные системы можно изобразить в виде «черных ящиков», состоящих из множества более простых «черных ящиков». Согласно принципу иерархической организации, для предсказания поведения системы необязательно точно знать структуру строения ее компонентов из более простых субкомпонентов. Кроме того, одним из фундаментальных положений кибернетики является утверждение, что в области решения прикладных задач системного анализа метод «черного ящика» может оказаться основным способом исследования и является вполне полноправным научным методом.
По мере детализации исследований геосистемы с учетом оптимизации уровня ее сложности, в соответствии с задачей моделирования, «черный ящик» переходит в «серый», а затем в «белый», где процессы функционирования и динамики геосистемы изучаются с максимально необходимой детальностью.
Картографический метод заключается в использовании карт с целью познания отраженных на них объектов и явлений: получения сведений (качественных и количественных характеристик), изучения взаимосвязей и взаимозависимостей, установления их динамики и эволюции, составления прогнозов.
Математические методы. В той или иной форме математические методы, имея в виду и количественные характеристики, применяются практически во всех естественных, точных и в ряде социальных наук.
Геохимический метод используется в геоэкологии для изучения особенностей круговорота, миграции, пространственного распространения химических элементов в географической среде.
Геофизический метод предполагает изучение геосистем физическими методами. В центре внимания этого метода находится изучение энерго- и массообмена, связывающего геосистемы в единое целое.
Районирование - это универсальный метод упорядочения и систематизации территориальных систем, имеет большое значение для решения задач территориального управления и районной группировки, для административного деления и т. п.
Источники ошибок прогнозирования могут быть регулярными и нерегулярными. К регулярным источникам ошибок относятся неадекватный метод прогнозирования, недостоверные и недостаточные исходные данные. Нерегулярные ошибки – это непредсказуемые события: взрывы, скачки, резкие спады и перепады, нарушающие тенденции развития объекта.
Наиболее популярными в геоэкологии методами прогнозирования являются логические методы, основанные на применении определенной последовательности мыслительных операций (индукции, дедукции, экспертных оценок, аналогий, системного анализа и др.); формализованные методы, основанные на использовании источников фактографической информации (прогнозной экстраполяции и интерполяции, статистический, аналитический, моделирования и др.).
Выбор методов прогнозирования в каждом конкретном случае определяется рядом условий, среди которых наиболее важные: цель и задачи прогноза, величина прогнозируемого периода, специфика прогнозируемого объекта, полнота и достоверность исходной информации. Для геоэкологического прогнозирования необходим также учет масштаба территории, на которую распространяется прогноз.
Человек значительно, и часто бессознательно, преобразовывал Землю в результате своей хозяйственной деятельности. Особенно большие изменения, охватывающие природную и общественную сферы, произошли в последние десятилетия. Современные представления об экономическом развитии фактически поощряют деградацию природных ресурсов.
Экономика всех стран в целом ориентирована на рост объёма производства. Основной общепринятый показатель успешного развития любой страны мира — рост валового национального продукта (ВНП). При этом в составе ВНП не предусматриваются такие геоэкологические показатели, как загрязнение среды, деградация природных систем жизнеобеспечения, ухудшение состояния природных ресурсов. Более того, экономические действия, направленные на потребление ресурсов, отражаются в ВНП как показатели экономического роста. Например, добыча полезных ископаемых, вылов рыбы или заготовка лесоматериалов, превышающие их годовой прирост.
Противоречие между постоянно растущим воздействием общества на окружающую среду и ограниченными ресурсами Земли может привести к глобальному геоэкологическому кризису. Для своего выживания человечество должно осуществить несколько взаимосвязанных стратегических мер общемирового значения, суть которых заключается в следующем:
• производить больше, используя меньше ресурсов и энергии на единицу продукции посредством повышения эффективности производства, сохранения возобновляемых ресурсов, технологических нововведений, утилизации отходов и пр.;
• сократить, а затем и остановить рост населения. Для этого необходимо, чтобы развивающиеся страны снизили прирост своего населения до уровня развитых стран (не более 0,5 % в год или не более двух детей в каждой семье);
• сократить потребление в слоях общества, имеющих высокие доходы, преимущественно в развитых странах;
• обеспечить перераспределение жизненных благ между теми, кто потребляет слишком мало, и теми, кто потребляет слишком много;
• перейти от современной стратегии экономики, в которой достижения оцениваются по количественным показателям экономического роста, к стратегии развития по показателям, характеризующим изменения качества жизни людей.
В последнем случае масштабы хозяйственной деятельности должны соответствовать возможности естественного восстановления географической оболочки.
Каждый из перечисленных пунктов в настоящее время противоречит современным условиям развития человечества и его взаимоотношениям с окружающей средой. Требуются большие усилия для того чтобы понять необходимость глубоких перемен, и ещё большие для их осуществления.
3–14 июня 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась Вторая конференция ООН по окружающей среде и развитию. На ней встретились 114 глав государств, дипломаты из 178 стран, представители 1600 неправительственных организаций, огромное число журналистов. На Конференции главной целью человечества было названо «устойчивое (поддерживающее) развитие» общества.
Стратегия устойчивого развития – стратегия, обеспечивающая сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятного состояния окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения жизненных потребностей нынешнего и будущих поколений.
В соответствии с этим определением принципы устойчивого развития заключаются в следующем:
1. Воздействие человека на географическую оболочку не должно превышать её потенциальную вместимость.
2. Сохранение возобновляемых ресурсов:
a) сохранение основных процессов географической оболочки (большого круговорота веществ, глобального круговорота воды, климатической системы, процессов почвообразования и др.);
b) сохранение природного разнообразия;
c) использование возобновляемых ресурсов в пределах их прироста.
3. Расходование невозобновляемых ресурсов, не превышающее скорости создания их заменителей с последующим прекращением использования невозобновляемых ресурсов.
4. Справедливое распределение выгод и затрат на природопользование как внутри стран, так и между странами.
5. Внедрение более эффективных технологий в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике и пр.
6. Использование экономических инструментов, учитывающих экологические ценности, часто не выражаемые количественно.
7. Совершенствование управления природопользованием:
a) развитие соответствующей системы законодательства;
b) долгосрочное (перспективное) планирование, включающее и вопросы геоэкологии;
c) следование принципу «предвидеть и предотвращать», а не «реагировать и исправлять». В соответствии с этим необходимо ввести государственную систему экологической экспертизы (с обязательным участием общественности), включающую оценку воздействия проектов хозяйственной деятельности на окружающую среду;
d) очень высокое положение в системе государственной власти и столь же значительные возможности организации (министерства, ведомства), отвечающей за вопросы геоэкологии.
8. Развитие морально-этических геоэкологических факторов и принципов:
a) формирование этики устойчивого развития;
b) совершенствование геоэкологического образования на всех уровнях;
c) укрепление традиций общественного геоэкологического самосознания.
Очевидно, что стратегия устойчивого развития несовершенна, но в то же время это наиболее реалистичное из того, чем располагает человечество.
Понятие устойчивого развития и стратегия, на нём основанная, нуждаются в практической разработке прежде всего на национальном уровне. С учётом присущих Беларуси геополитических, географических, социально-экономических, экологических, демографических особенностей разработана Национальная стратегия устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2030 года.
Новая цивилизационная стратегия Республики Беларусь основана на общественном прогрессе с переходом на новые принципы взаимодействия природы, хозяйства и человека. Высшей целью прогресса в нашей стране является гармоничное развитие человека и его духовное и физическое здоровье в благоприятной и безопасной среде.
В качестве перспективной модели экономики и социального устройства принята модель социально ориентированной рыночной экономики. Она предусматривает, что в центре внимания должен находиться человек, имеющий право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой.
Стратегическая цель устойчивого развития Беларуси состоит в обеспечении стабильного социально-экономического развития с учётом сохранения благоприятной окружающей среды и рационального использования природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений населения Беларуси при учёте интересов других государств.
Решение геоэкологических и социально-экономических проблем в нашей стране необходимо осуществлять с учётом недопущения ухудшения состояния окружающей среды, обеспечения её неуклонного оздоровления. Для этого требуется:
• совершенствовать природоохранное законодательство, систему экологических ограничений и регламентаций природопользования;
• экономически стимулировать ресурсо- и энергосбережение;
• максимально сокращать производственные и бытовые отходы;
• проводить экологическую экспертизу и оценку воздействия на окружающую среду всех проектов хозяйственной деятельности;
• повышать эффективность государственного контроля, экономические и административные санкции по предотвращению аварий и пресечению экологических правонарушений;
• постоянно учитывать экологическую безопасность при принятии конкретных решений в целях устойчивого развития республики.