Балтийский регион

2016 №4

Назад к списку Скачать статью

Опыт геоситуационного моделирования прибрежно-морских систем

DOI
10.5922/2074-9848-2016-4-9
Страницы / Pages
129-145

Аннотация

В настоящей статье обобщен многолетний опыт геоситуационного моделирования прибрежно-морских систем Балтийского региона и сопредельных территорий исследователями калининградских вузов и академических институтов. Ее цель — охарактеризовать разнообразие подходов и типов моделей региональных геоситуаций и выявить наиболее перспективные для целей управления в прибрежно-морских регионах. Некоторые из представленных в обзоре моделей носят качественный характер, часть — из разряда эмпирикостатистических, но большинство относится к образно-знаковым картографическим построениям. Практическое значение региональных моделей заключается в их большей конкретизации (по сравнению с глобальными) и возможности использования для поддержки управленческих решений в критических и кризисных ситуациях для минимизации негативных последствий природных и техногенных катаклизмов (штормов, наводнений, землетрясений и др.). Для подобных ситуаций со значительной неопределенностью исходов разрабатываются матричные классификации, относимые к особому классу моделей. В океанологических исследованиях наряду с численными методами совершенствуются эмпирико-статистические модели прогнозного характера, связанные с рыболовством, минимизацией рисков штормовых наводнений и др. Большое внимание уделено моделированию климатических изменений и их геоэкологических последствий, атласному картографированию и ландшафтному планированию. В результате геоситуационного анализа получены новые представления о солнечно-земных связях морских и наземных экосистем, направленности глобальных и региональных процессов, связанных с изменениями климата, океанизацией, уязвимостью природных систем под прессом возрастающего антропогенного воздействия, повышением риска сельскохозяйственному производству и другим видам регионального землепользования.

Abstract

The article summarizes years of experience of geosituational modelling of coastal marine systems in the Baltic Sea region and adjacent territories. Kaliningrad universities and academic institutions have done extensive research on the diversity of approaches and models of the regional geosituations as well as on identifying the most promising coastal marine areas. Some of the models presented in the present paper are qualitative, while others are empirical and statistical ones. However, the majority of the models can be referred to as forms of graphic and image mapping. The significance of the regional models lies in their specificity, a more detailed character (compared to the generalist ones) and the possibility of using them to back up managerial decisions in critical and emergency situations in order to minimize the negative effects of natural (storms, floods, earthquakes, etc.) and anthropogenic emergency situations. The authors developed a matrix classification attributable to a particular class of models for the situations leading to uncertain outcomes. The authors suggest using numerical methods combined with the empirical and statistical models for the assessment of the impact of industrial fishing on marine environment, minimizing the consequences of storms, floods and others factors. Special attention is paid to the modelling of climate change and geo-ecological consequences, as well as to atlas mapping and landscape planning. As a result of the geosituational analysis the authors got new insights into the solar-terrestrial links, marine-terrestrial ecosystems, global and regional processes related to climate change, oceanization, the vulnerability of natural systems under the increasing pressure of anthropogenic activities, and continuously increasing risks presented by industrial agriculture and other types of land use.

Список литературы

1. Атлас послевоенных изменений на территории современной Калининградской области» / гл. ред. Г. М. Федоров. Калининград : Изд-во БФУ им. И. Канта, 2016. 36 с.
2. Бородин Е. В., Чурин Д. А., Чернышков П. П. Влияние динамики вод на биомассу и распределение биологических ресурсов пелагиали южных частей Атлантического и Тихого океанов // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2014. № 7. С. 142—154.
3. Дедков В. П., Федоров Г. М. Пространственное, территориальное и ландшафтное планирование в Калининградской области. Калининград : Изд-во РГУ им. И. Канта, 2006. 184 с.
4. Жиндарев Л. А., Бадюкова Е. Н., Лукьянова С. А., Соловьева Г. Д. Развитие барьерно-лагунных систем Юго-Восточной Балтики // Океанология. 2008. Т. 48, № 4. С. 641—647.
5. Жиндарев Л. А., Рябкова О. И., Сивков В. В. Геология и геоморфология морских берегов // Нефть и окружающая среда Калининградской области. Т. 2 : Море. Калининград : Терра Балтика, 2012. С. 19—36.
6. Зотов С. И., Воропаев Р. С. Геоэкологический анализ воздействия метеорологических факторов на леса Калининградской области // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2015. Вып. 1 : Естественные науки. С. 43—49.
7. Зотов С. И. Моделирование связей в системе «Солнечная активность — климат — природные комплексы» // География на рубеже веков : сб. науч. тр. Калининград : Изд-во КГУ, 2001. С. 199—206.
8. Калининградское землетрясение 21 сентября 2004 года. СПб. : Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. 170 с.
9. Королева Ю. В., Пухлова И. А. Новые данные о биоконцентрировании тяжелых металлов на территории Балтийского региона // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2012. № 1. С. 99—106.
10. Краснов Е. В., Любимова О. Е. Геосистемный подход к оценке риска штормовых наводнений в устье реки Преголи, Калининградская область // Региональная экология. 2013. № 1—2 (34). С. 15—22.
11. Кшевецкий С. П., Тиранвенкатасами К. Численное моделирование опрокидывания волны цунами на берег с большим наклоном дна // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2013. № 1. С. 91—97.
12. Малинин В. Н., Чернышков П. П., Гордеева С. М. О проблеме долгосрочного прогноза ставриды в юго-восточной части Тихого океана // Вопросы промысловой океанологии. 2007. Вып. 4, № 1. С. 52—62.
13. Межрегиональное атмосферное загрязнение территорий: Калининградская область. СПб. : Изд-во СПбГТУ, 1997. 108 с.
14. Михневич Г. С., Гриценко В. А. Прогноз изменений качества подземных вод Калининградской области // Естественные и технические науки. 2008. № 4 (36). С. 246—250.
15. Москалец В. Ф., Любимова О. Е. Прогностические характеристики штормовых наводнений в устье реки Преголи (Калининградская область // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2013. № 1. С. 98—101.
16. Орленок В. В. Глобальный вулканизм и океанизация Земли. Калининград : Изд-во РГУ, 2008. 226 с.
17. Орленок В. В. Роль эндогенного фактора в изменении уровня океана за последние 140 лет // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2009. № 1. С. 8—17.
18. Рубцов В. А., Трофимов А. М., Солодухо Н. М., Шабалина С. А. Геоситуационная концепция — одно из новых направлений в географии // Известия РАН. Серия геогр. 2008. № 6. С. 99—100.
19. Садовничий В. А., Акаев А. А., Коротаев А. В., Малков С. Ю. Моделирование и прогнозирование мировой динамики. М. : ИСПИ РАН, 2013. 360 с.
20. Тупикин С. Н. Структурный анализ штормовых ветров в Юго-Восточной Балтике и Калининградской области // Комплексное изучение бассейна Атлантического океана : сб. науч. тр. Калининград : Изд-во КГУ, 2003. С. 59—63.
21. Чернышков П. П., Амиров Ф. О., Чурин Д. А. и др. Исследования биологических ресурсов Мирового океана в условиях климатических изменений на основе современных информационных технологий // География XXI века : сб. науч. тр. Калининград : Изд-во БФУ им. И. Канта, 2012. С. 62—73.
22. Шидловская Ю. А. Эволюция функционального зонирования национального парка «Куршская коса» // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2015. № 1. С. 72—78.
23. Barinova G., Koroleva Yu., Krasnov E. Indicative Modeling and spatial evaluation of air pollution risk // Risk models and applications / eds H. Kremers, A. Susini. Germany e. V., 2012. P. 23—34.
24. Barinova G., Krasnov E., Gaeva D. Changes of South Baltic Region Climate: Agroecological Challenges and Responses // Handbook of Climate Change Adaptation / ed. by W. L. Filho. Berlin ; Heidelberg, 2015. P. 1635—1655.
25. Chistyakov V. Solar activity and climate in XXI century // Reports of the Intern. Workshop on the global change studies in the Far East. Vladivostok. Sept. 7—9, 1999. Vladivostok : Dalnauka, 2001. Vol. 1. P. 9—23.
26. Krasnov E., Sergeeva L., Kostina E. The Baltic Sea-Level events in the system of global change // Third Study Conferen ce on BALTEX. Proceedings: Intern. BALTEX Secretariat Publ. 2001. № 20. P. 119—120.

Reference

1. Fedorov, G. M. (ed.), 2016, Atlas poslevoennyh izmenenij na territorii sovremennoj Kaliningradskoj oblasti [Atlas of post-war changes on the territory of the modern Kaliningrad region], Kaliningrad, 36 p.
2. Borodin, E. V., Churin, D. A., Chernyshkov, P. P. 2014, Vliyanie dinamiki vod na biomassu i raspredelenie biologicheskih resursov pelagiali yuzhnyh chastej Atlanticheskogo i Tihogo okeanov [Influence of dynamics of waters on biomass and  distribution of biological resources of a pelagiala of the southern parts of the Atlanticand Quiet oceans], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, no. 7, p. 142—154.
3. Dedkov, V. P., Fedorov, G. M. 2006, Prostranstvennoe, territorial'noe i landshaftnoe planirovanie v Kaliningradskoj oblasti [Spatial, territorial and landscape planning in the Kaliningrad region], Kaliningrad, 184 p.
4. Zhindarev, L. A., Badyukova, E. N., Loukianov, S. A., Solovyova, G. D. 2008, Razvitie bar'erno-lagunnyh sistem yugo-vostochnoj Baltiki [Development barrier lagoon systems of southeast Baltic], Oceanology, Vol. 48, no. 4, p. 641—647.
5. Zhindarev, L. A., Ryabkova, O. I., Sivkov, V. V. 2012, Geologiya i geomorfologiya morskih beregov [Geology and geomorphology of sea coast], Neft' i okruzhayuschaya sreda Kaliningradskoj oblasti [Oil and environment of the Kaliningrad region], T. 2, More [See], Kaliningrad, Terra Baltika, p. 19—36. 
6. Zotov, S. I., Voropayev, R. S. 2015, Geo`ekologicheskij analiz vozdejstviya meteorologicheskih faktorov na lesa Kaliningradskoj oblasti [Geoecological analysis of impact of meteorological factors on the woods of the Kaliningrad region], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, p. 43—49.
7. Zotov, S. I. 2001, Modelirovanie svyazej v sisteme «Solnechnaya aktivnost' — klimat — prirodnye kompleksy» [Modeling of communications in the "Solar Activity — Climate — Natural Complexes" system], Geografiya na rubezhe vekov [Geography at the turn of the century], Kaliningrad, p. 199—206. 
8. Kaliningradskoe zemletryasenie 21 sentyabrya 2004 goda [Kaliningrad earthquake on September 21, 2004], 2009, St. Petersburg, 170 p.
9. Korolyova, Yu. V., Pukhlov, I. A. 2012, Novye dannye o biokoncentrirovanii tyazhelyh metallov na territorii Baltijskogo regiona [New data on bioconcoction of heavy metals in the territory of the Baltic region], Vestnik Immanuel Kant Maltic Federal University, no. 1, p. 99—106.
10. Krasnov, E. V., Lyubimova, О. Е. 2013, Novye dannye o biokoncentrirovanii tyazhelyh metallov na territorii Baltijskogo regiona [Geosystem approach to assessment of risk of storm floods in the mouth of the Pregolya River, the Kaliningrad region], Regional'naya `ekologiya [Regional ecology], no. № 1—2 (34), p. 15—22.
11. Kshevetsky, S. P., Tiranvenkatasami, K. 2013, Chislennoe modelirovanie oprokidyvaniya volny cunami na bereg s bol'shim naklonom dna [Numerical modeling of capsizing of a wave of a tsunami on the coast with a big inclination of a bottom], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, no. 1, p. 91—97. 
12. Malinin, V. N., Chernyshkov, P. P., Gordeeva, S. M. 2007, O probleme dolgosrochnogo prognoza stavridy v yugo-vostochnoj chasti Tihogo okeana [About a problem of the long-term forecast of a jack mackerel in a southeast part of the Pacific Ocean], Voprosy promyslovoj okeanologii [Questions of trade oceanology], Vol. 4, no. 1, p. 52—62.
13. Voprosy promyslovoj okeanologii [Interregional atmospheric pollution of territories: Kaliningrad region], 1997, St. Petersburg, 108 p. 
14. Mikhnevich, G. S., Gritsenko, V. A. 2008, Voprosy promyslovoj okeanologii [Forecast of changes of quality of underground waters of the Kaliningrad region], Estestvennye i tehnicheskie nauki [Natural and technical science], no. 4 (36), p. 246—250.
15. Moskalets, V. F., Lyubimova, O. E. 2013, Prognosticheskie harakteristiki shtormovyh navodnenij v ust'e reki Pregoli (Kaliningradskaya oblast') [Predictive characteristics of storm floods in the mouth of the Pregolya River (Kaliningrad region)], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, no. 1, p. 98—101. 
16. Orlenok, V. V. 2008, Global'nyj vulkanizm i okeanizaciya Zemli [Global volcanism and okeanization of Earth.], Kaliningrad, 226 с. 
17. Orlenok, V. V. 2009, Rol' `endogennogo faktora v izmenenii urovnya okeana za poslednie 140 let [Role of an endogenous factor in change of level of the ocean for the last 140 years], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, no. 1, p. 8—17.
18. Rubtsov, V. А., Trofimov, A. M., Solodukho, N. M., Shabalin, S. A. 2008, Geosituacionnaya koncepciya — odno iz novyh napravlenij v geografii [The geosituational concept — one of the new directions in geography], Izvestiya RAN, Ser. Geography, no. 6, p. 99—100.
19. Sadovnichiy, V. A., Akayev, A. A., Korotayev, A. V., Malkov, S. Yu. 2013, Modelirovanie i prognozirovanie mirovoj dinamiki [Modeling and forecasting of world dynamics], Moscow, 360 p.
20. Tupikin, S. N. 2003, Strukturnyj analiz shtormovyh vetrov v yugo-vostochnoj Baltike i Kaliningradskoj oblasti [The structural analysis of gales in southeast Baltic and the Kaliningrad region]. In: Kompleksnoe izuchenie bassejna Atlanticheskogo okeana [Complex studying of the basin of the Atlantic Ocean], Kaliningrad, p. 59—63.
21. Chernyshkov, P. P., Amirov, F. O., Churin, D. A., Sklyarov, M. B., Borodin, E. V. 2012, Issledovaniya biologicheskih resursov Mirovogo okeana v usloviyah klimaticheskih izmenenij na osnove sovremennyh informacionnyh tehnologij [Researches of biological resources of the World Ocean in the conditions of climatic changes on the basis of modern information technologies], Geografiya XXI veka [Geography of the 21st century], Kaliningrad, p. 62—73.
22. Shidlovskaya, Yu. А. 2015, `Evolyuciya funkcional'nogo zonirovaniya nacional'nogo parka «Kurshskaya kosa» [Evolution of functional zoning of national park Curonian Spit], Vestnik Immanuel Kant Baltic Federal University, no. 1, p. 72—78.
23. Barinova, G., Koroleva, Y., Krasnov, E. 2012, Indicative Modeling and spatial evaluation of air pollution risk. In: Kremers, H., Susini, A. (eds.), Risk models and applications, p. 23—34.
24. Barinova, G., Krasnov, E., Gaeva, D. 2015, Changes of South Baltic Region Climate: Agroecological Challenges and Responses. In: Filho, W. L. (ed.), Handbook of Climate Change Adaptation, Springer- Verkag, Berlin — Heidelberg, p. 1635—1655.
25. Chistyakov, V. 2001, Solar activity and climate in XXI century, Reports of the Intern. Workshop on the global change studies in the Far East, Vladivostok. Sept. 7—9, 1999, Vol. 1, p. 9—23. 
26. Krasnov, E., Sergeeva, L., Kostina, E. 2001, The Baltic Sea-Level events in the system of global change, Third Study Conference on BALTEX, Proceedings, Intern, BALTEX Secretariat Publ, no. 20, p. 119—120.