Методы физико-географического прогнозирования

В географических исследованиях широко используется общенаучные методы прогнозирования или непосредственно, или в специализированной интерпретации. Так, наиболее популярный в прогнозировании процесс экстраполяции составляет основу палеографического, ландшафтно-индикационного и метода ландшафтно-генетических рядов.

Метод ландшафтной индикации. Этот метод относительно хорошо разработан в геоботанической части и еще предостаточно используется в ландшафтно-географическом плане. Он основан на пространственно-временных корреляционных связей природных компонентов и комплексов и позволяет определять тенденции их развития и изменения в структуре. Индикаторами могут быть все природные компоненты и ландшафты, но значение компонентных индикаторов не универсально. Они могут хорошо работать в пределах одного и не работать в другом природном комплексе. В процессе экстраполяции ландшафт можно рассматривать также как фон, который во многом определяет пространственно-временные особенности нарушения его компонентов, обеспечивает учет однородности природных условий, особенно при выборе природных аналогов. Для решения прогностических задач такие исследования являются предварительными и необходимыми, они позволяют прогнозировать и экстраполировать изменения природных комплексов с учетом перспектив хозяйственного развития.

Одним из методических приемов ландшафтно-прогнозной индикации является анализ структурно-генетических рядов. Основной объект исследования — пространственные ряды природных комплексов в пределах трансекты — полосы, в которой они размещаются в том порядке, в каком сменяют друг друга в процессе развития. Очень хорошо прослеживается смена природных комплексов от современной дельты Амударьи к пустыне, где в генетическом ряду закономерно сменяют друг друга природные комплексы.

Показателями пространственно-временных тенденций изменения природных комплексов в пределах трансекты в данном случае служат: господство (встречаемость) определенных комплексов в общей структуре ландшафта; число элементов ряда, отражающих стадии непрерывных изменений природных комплексов; повторяемость комплексов в ряду. Чаще всего природные комплексы, входящие в структурно-генетические ряд, переходят друг в друга постепенно, что свойственно естественным природным комплексам. Размытые границы индицируют плавность процесса, а резкие — антропогенные нарушения.

Более детально для целей прогноза разработаны приемы использования экологических рядов растительности, которые отражают связи растительных сообществ с основными экологическими факторами. Составляют мелкомасштабные карты, на которых показывают территории, единые по общему направлению смен растительных сообществ в связи с изменением, например увлажнения, и крупномасштабные карты с показом наших пространственно- временных переходов от одного к другому растительному сообществу. Достоинство прогнозирования с использованием экологических и структурно- генетических рядов — непрерывность получаемой информации.

Одним из частных прогнозов индикационных методов оценки состояния природной среды и колебаний климата, не приводящих в настоящее время к коренным преобразованиям растительного покрова, является метод фенологических индикаторов. Сущность метода состоит в том, что периоды поступления прогнозируемых фенологических явлений определяются по предшествующим феноявлениям — индикаторам, коррелятивно связанным со временем прогнозируемого явления.

Палеогеографический метод. Этот метод в прогнозировании основан на экстраполяции тенденций из прошлого через настоящее в будущее. Этот метод применим в долгосрочном прогнозировании на больших и разнообразных по ландшафтной структуре территориях. Надежность метода определяется полнотой и непрерывностью палеогеографической информации, обеспечиваемой правильным выбором опорных резервов новейших отложений. Используя приемы палеогеографического анализа, можно получить прогностические данные об обратимости и необратимости природных процессов и ландшафтов (например, потепление — похолодание — вновь потепление и связанные с ним смены ландшафтов); ритмичности развития природных процессов; палеогеографических аналогах современных ландшафтов; об устойчивости ландшафтов при колебаниях климата; обратимости или необратимости развития ландшафтов при катастрофических природных явлениях; об общих тенденциях развития природной среды и событиях, их усиливающих или ослабляющих.

Для сверхсрочного и долгосрочного прогнозов восстанавливают развитие природной среды за время от нескольких десятков лет до тысячелетий и используют палеоботанические палеофаунистические методы, например метод спорово-пыльцевого анализа современных почв. Этот метод позволяет восстановить картину природы и фазы ее развития за время формирования современных почв.

Для определений прошлых тенденций развития ландшафта за более короткие сроки применяют палеогляциологический, депдрохронологический, лихенометрический методы.

Палеогляциологический метод основан на исследовании ледников — естественных аккумуляторов атмосферных осадков. По ним можно судить о естественном и антропогенном загрязнении среды за значительный период времени. Анализ содержания пыли в годовых слоях ледников позволяет также определять тенденции изменения в составе приземных слоев воздуха и прогнозировать по этим данным возможный ход развития естественного и антропогенного загрязнения атмосферы.

Депдрохронологический метод основан на измерении роста древесных пород с большим жизненным циклом, который отражает внутрисезонные и многолетние климатические изменения за несколько сотен лет. При этом изменяется главным образом радиальный прирост древостоя. Отражая динамику фитомассы лесных комплексов, он служит показателем их состояния.

По радикальным приростам могут устанавливаться эктраполяционные прогностические ритмы и тенденции развития природной среды. Например, для Дальнего Востока получены депдрохронологические ряды за последние 500 лет для кедра корейского, тиса остроконечного и деревьев других пород. Ряды отражают цикличность, близкую к цикличности солнечной активности, цикличность с длиной волны 5 – 6, 9 – 15, 20 – 28, 30 – 40, 80 – 100 лет.

Для прогнозирования на еще боле короткие сроки и небольшие площади можно использовать лихенометрический метод, который (как и депдрохропологический) не является собственно полеогеографическим методом. Этот метод основан на изучении лишайников (скорости их роста, размеров, проективного покрытия, видового разнообразия) испытывающих влияние загрязнителей.