8. 1. Экологическое моделирование.

Экологическая модель (далее просто модель) как средство отражения преобразования характеризуется не только соответствием с объектом исследования, который должен быть преобразован, но и соответствием идее преобразования. Модель должна быть обязательно сообразной с планирующей деятельностью человека, а следовательно, с теми средствами, в том числе и орудиями труда, которыми общество обладает на тот момент, который соотносится с преобразованиями и еще лучше с последствиями преобразований. В модели образуется единство свойств, которые подобны свойствам прототипа, и свойств, выражающих целевую установку человека. Обычно в качестве натурной модели при исследовании места под строительство сооружения можно использовать некий участок, на котором уже было осуществлено строительство ранее. Это довольно распространенный способ использования в проектно – изыскательской практике так называемого метода объектов – аналогов, территорий – аналогов. Особенно важно в экологическом аспекте установление воздействующих факторов и последствие воздействий в осуществленном строительстве. Отсутствие подобия модели (в ее окончательном стадии) прототипу не является препятствием для моделирования. Результаты модельной деятельности на каждом отрезке моделирования сопоставляется с результатами рассмотрения оригинала при учете конечной цели преобразования прототипа.

Моделирование после задания жесткой целевой установки оправдывало себя до тех пор, пока человечество не стало осуществлять свою деятельность в глобальном масштабе, преобразуя значительные территории. Несомненным является то, что чем крупнее территории, тем разнообразнее могут быть варианты ее изменения. В связи с этим моделирование целесообразно для выбора целей преобразования огромной территории, вплоть до биосферы в целом. Нынешний момент в теории моделирования преобразований и их последствий в экологических аспектах заключается в следующем: до недавнего времени цели и средства преобразований были самостоятельны и в общем не были зависимы от результатов моделирования, сейчас же результаты моделирования существенно влияют на средства и цели преобразований. Как считает ряд специалистов, моделирование предмета исследований должно рассматриваться совместно с целями и средствами.

Все современные действия, как и в будущем должны проводиться так, что «операции» над природной средой не могут быть иными, кроме как сознательными, и это определяет необходимость применения различных методов моделирования и типов моделей. Чем разнообразнее моделирование, тем более оно стимулирует теоретические исследования, синтез знаний и обеспечивает важнейшую в современном мире координацию преобразовательной и познавательной сторон человеческой деятельности и «мыследеятельности».

Как известно, существует два главных вида моделей: модели – аналоги (описания), широко применяемые в естественных науках, и модели – интерпретации, основные в математике. В случае, когда объектом моделирования является экосистема и тем более глобальная экосистема – биосфера, эти два вида моделей должны использоваться комплексно. В целом при моделировании последствий преобразований, т. е. будущего для объекта преобразований и для человека с с практических позиций потребного, нужного ему будущего окружающей среды, все построения в модели осуществляются на основе изучения действительного состояния. Идеальная модель будущего носит всегда абстрактный характер, хотя они почти всегда модель – описание, в то время как вещественная модель, построенная на основе идеальной, обычно очень конкретна, как правило, она – модель – интерпретация.

Существенным аспектом моделирования является масштаб моделирования, особенно если объектом является оценка последствий воздействия в интервале времени большем, чем продолжительность жизни одного поколения. Масштабное моделирование позволяет избежать чрезмерного риска при укрупнении масштабов человеческой деятельности. Той же цели служит натурное моделирование в естественных условиях. Оно может осуществляться для изучения какого – либо обособленного процесса, но гораздо продуктивнее комплексное исследование с применением методологий естественных, технических и гуманитарных наук, что позволяет моделировать связи между процессами, протекающими на территории как объекте моделирования. В этом случае натурная модель весьма продуктивна для оценок больших по масштабу территорий и может служить хорошей базой для моделей – интерпретаций во временном аспекте большой продолжительности.

При разработке способов преобразования природных систем, внутренний причинный механизм функционирования которых недостаточно ясен, применимы физическое, математическое и очень перспективное компьютерное моделирование. Последнее позволяет провести количественный прогноз отдельных последствий принятия различных альтернативных решений.

Если модель как средство познания используется для получения прогноза функционирования какого – либо процесса, то модель как средство преобразования необходима прежде всего для управления процессом. В данном случае любой процесс становится нормативным, т. е. моделирование именуется нормативным (Горелов А.А., 1966 г.), как об этом говорилось выше. Информация в вертуальных компьютерных формах, в живых организмах, популяциях, экосистемах, в человеческом обществе (социуме) не только воспринимается, но и преобразуется с формированием на ее основе вышеуказанной нормативной модели, которая собственно и реализуется затем в действительность. Применение в качестве нормативной математической, физической и виртуальной модели как комплексной модели, позволяет перейти к масштабному моделированию последствий преобразования на значительных территориях, что очень важно при решении природоохранных задач, исходя из «экологической прозрачности» границ между отдельными экосистемами различных иерархических уровней. В общем целью является не только познание последствий, их временных масштабов, но и управление экологическими кондициями различного размера объектов в природной среде.

Намечается тенденция к тому, чтобы строить модели все более комплексные и все больших по размерам регионов. Дело в том, что критерий оптимизации системы каких – либо ресурсов зависит от стратегии использования ресурсов вообще и многих других факторов, связанных с преобразовательной деятельностью человека. Поэтому оптимальный вариант использования данного вида ресурсов может оказаться неоптимальным в рамках более общей задачи.

Следует остановиться на следующем соображении: полное или частичное использование ресурсов, особенно невозобновляемых полезных ископаемых, отвечает современному уровню развития производительных сил и даже производственных отношений, а на более низком уровне – уровню развития науки, техники, а главное, технологий. Представляется, что не всегда использование «глубоких» технологий современного этапа является экологическим, так как эти технологии позволяют практически полностью использовать ресурс. Иными словами, человек может полностью использовать, например, какое – либо полезное ископаемое, лишив тем самым будущие поколения этого ресурса, который мог бы быть использован в иных технологиях с гораздо более высоким уровнем «коэффициента полезного действия».

В этой связи наиболее целесообразным выглядит моделирование не только отдельных фрагментов природной среды, но и биосферы в целом, так как полученные при этом результаты позволяют лучше исследовать модели природных систем, расположенных на более низких структурных уровнях. Если мы рассматриваем биосферу как единое целое, то и действия человека по ее познанию и преобразованию (это относится и к моделированию) должны находиться во вполне определенном единстве.