Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Методологический аспект технологии комплексной оценки экологической емкости территорий

Мусихина Е. А,

1.3. Системные свойства времени

Очевидно, в динамических моделях время присутствует в явном виде. Нас интересуют изменения во времени количественных и качественных переменных. Но и параметры, не изменяющиеся за период наблюдения, не следует обходить вниманием, ведь они также влияют на состояние системы. Сопоставить геометрические свойства времени (количественные переменные) и физические активные (качественные переменные) можно на примере типичной модели жизненного цикла системы (рис. 1).

 .

 Рис. 1. Типичная модель жизненного цикла системы с учетом геометрических и физических свойств времени

Календарное время не всегда отражает изменения качеств системы, происходящие на различных этапах жизненного цикла. Оно определяет только количественные интервалы времени – продолжительность (секунда, минута, час, день и т.д.), не учитывающие изменение энергопотенциала системы, охарактеризовать которые способно только физическое активное время.

Внешние воздействия на конкретную материальную систему (как природные, так и антропогенные) замедляют или ускоряют внутрисистемные процессы, и могут даже привести ее в крайне неустойчивое состояние и видоизменить ее, но не смогут изменить программу развития, заложенную в нее ходом времени более глобальной системы, куда она входит. В данном случае материальная система как бы самодетерминирует свою эволюцию, и поэтому подчинена своему циклу развития с определенным ходом времени, который может быть разделен на ряд фаз развития.

Чередование фаз развития системы с различным ходом времени необходимо считать временем системы, сформированным из времен компонентов, ее составляющих. Следовательно, каждая фаза может являться единицей качественного измерения времени. Время в данном случае будет являться формой организации «опыта» системы, то ускоряя, то замедляя свое течение.

Все вышесказанное чрезвычайно важно для правильного понимания роли хода времени и его плотности в процессе внешних воздействий на окружающую среду. Без этого невозможно объективно оценить последствия какого-либо воздействия на природную систему. При этом следует учитывать иерархию структурированности среды и адекватную ей структурированность времени. С каждым иерархическим уровнем системы повышается ее разрешающая способность, поскольку чем крупнее уровень, тем медленнее «течет время», и, соответственно, продолжительнее процесс перехода причины в следствие. Действия антропогенного характера изменяют и темп хода, и плотность времени системы. Определить границы нарушенного пространства, требующего вмешательства человека для восстановления, не представляется возможным без построения пространственно-временной модели, учитывающей системные свойства времени при оценке состояния природной среды. Естественно, что самый высокий уровень удельной энергии воздействия на природную систему имеют локальные объекты, и далее он постепенно снижается с увеличением объема пространства.

Учитывая, что основной вклад в устойчивость системы вносят живые компоненты (а именно они подвергаются самой высокой степени антропогенного воздействия), самым чувствительным компонентом системы будем полагать растительный покров, который к тому же обладает способностью накапливать энергию системы. Следовательно, антропогенное воздействие может привести к снижению энергетического потенциала системы в целом и даже к разрушению структуры системы на локальных объектах. Последнее означает, что на мелких объектах система перестанет существовать в прежнем качестве. Возможно, она восстановится, но для этого ей понадобится очень значительный временной интервал.

Таким образом, можно предположить, используя пространственно-временную методику, границы воздействия, не превышающие порог устойчивости, находящиеся в переходном периоде и теряющие устойчивость (где происходят качественные изменения в структуре системы). Следовательно, критерием устойчивости будет считаться стабильность элемента системы, обеспечивающего ее устойчивость без качественного изменения среды. Для выявления такового потребуется детальный анализ природной среды как системы, изначально в естественных условиях, а затем под воздействием антропогенной нагрузки. Работа исследователя затруднена свойством негативных воздействий копиться, пока не начнутся необратимые изменения (качественные), поскольку отследить обратимые (количественные) изменения очень сложно, пока они еще не переросли в качественные или не подошли очень близко к такому уровню. Замечено, что такие изменения происходят чаще всего скачкообразно (подобно эволюции). Именно поэтому, часто приходится сталкиваться с уже свершившимся изменением, и если мы хотим, чтобы природная система вернулась в естественное состояние, необходимо учитывать непредсказуемость реакции системы на воздействие извне. Следовательно, прежде чем принять решение о дополнительной нагрузке на природную среду, следует провести комплексный расчет эколого-экономического ущерба по предлагаемой пространственно-временной методике.

Рассчитав воздействия от различных факторов, произведем их суммирование по площадям наложения (по плотности воздействия), и лишь после такого анализа можно принять грамотное и обоснованное решение о допустимости (или недопустимости) увеличения нагрузки на природную систему любого района. Подобные расчеты необходимы для адекватности оценки воздействий на систему и прогнозирования состояний системы после приложения антропогенного воздействия, поскольку позволяют определить порог устойчивости системы (точку перехода количественных изменений в качественные).

Таким образом, время является движением структурированного пространства. Поэтому невозможно рассматривать воздействия на различные уровни иерархически организованного пространства без учета адекватной ему структурированности времени. Исследования по данной проблеме являются весьма перспективными. Ведь человек осознает себя и окружающий мир не только в пространстве, но и во времени. Значит, и процесс осознания воздействия на природную среду должен учитывать не только пространство, но и время, в особенности его физические активные свойства, позволяющие значительно расширить возможности исследования природных систем.