Відносини між технікою і природою

4.1. Територіальні аспекти відносин техніки і природи

Відносини між технікою і природою вивчаються в різних планах. Протягом тривалого часу увагу всіх географічних наук було зосереджено на виявленні та аналізі впливу природи на техніку. Особливу увагу при цьому зверталася: 1) на вплив рідкісних процесів, які призводять технічні споруди в критичний стан або можуть зруйнувати їх (землетруси, повені, цунамі, урагани, селі, зсуви, карстові явища); 2) на вплив повільно діючих регулярних процесів, як би створюють додаткове навантаження на споруди, що викликають необхідність надання їм додаткової міцності (корозія, агресивність вод, вітрова та снігова навантаження, рух наносів).

Вплив природи на техніку досліджувався і в іншому аспекті. Нагадаємо, що багато технічні пристрої виступають як засоби використання сил природи (млини, гідроелектростанції, колодязі, суду, літаючі апарати важче повітря). Потім вони виступають як засоби управління природним середовищем і природними ресурсами в інтересах людини (зрошувальні системи). Нарешті, вони служать як засоби захисту від несприятливих властивостей середовища (житлові будови, берегоукріплювальні греблі та ін.) Удосконалення технічних пристроїв такого призначення, природно, вимагало поглибленого дослідження впливу на них регіональних комбінацій природних умов.

Мабуть, настільки ж тривала і історія вивчення впливу технічних пристроїв на природу. Проте до останнього часу дослідження в цьому напрямку стосувалися лише тих пристроїв, які застосовувалися як засоби, що дозволяють використовувати властивості природи. Спочатку вони зазвичай велися за схемою - вплив технічного пристрою на той чи інший компонент природи. Але потім виникла потреба дослідження ланцюжків з двох-трьох компонентів (наприклад, вода - грунт - ґрунти - рослинність).

У другій половині XX ст. в постановці проблеми стався суттєвий перелом. Розвиток теплоенергетики, металургії, хімії, широкий розвиток традиційних галузей будівництва, нерідко надають при вирішенні своїх безпосередніх завдань негативний вплив на природне середовище як на середовище здійснення інших видів виробничої і невиробничої діяльності, поставили науку і техніку перед необхідністю, з одного боку, вивчати взаємодію будь-якого технічного об'єкта з природою, а з іншого - керувати цим процесом.

Ці завдання, в свою чергу, загострили інтерес до аналізу системи «техніка - природа» і до управління ними.

Оскільки створення технічних пристроїв переслідує соціально-економічні цілі і разом з тим може мати побічні наслідки, то при аналізі взаємодії техніки і природи ми завжди стикаємося з необхідністю оцінювання позитивних і негативних результатів цього процесу. Природно, що оцінювання спирається на облік, вимір змін стану середовища.

4.2. Вплив техніки на природу

Розглянемо одну із сторін відносин техніки і природи, важливість якої особливо часто підкреслюється географами, а саме ставлення техніки до території, до місця її розташування. Це ставлення може бути двояким.

Є техніка стаціонарна, не змінює свого місця розташування, до неї відносяться пристрої та споруди, дія яких строго локалізовано в просторі, прив'язане до території акваторії (заводи, греблі, дороги, газопроводи, канали). І є техніка нестаціонарна (знаряддя оранки, рубки та ін)

Дія стаціонарної техніки зазвичай розраховане на тривалий період часу, причому воно, як правило, безперервно. У цих випадках вплив техніки на природу і існування викликаних цими впливами явищ подолають у часі.

Дія нестаціонарної техніки зазвичай короткочасна. Вона нерідко повторюється систематично (наприклад, оранка, рубка), але не є безперервною. В процесі взаємодії техніки цього типу з природою утворюються геотехнічні системи, що діють протягом короткого часу. При тому зазвичай тривалість впливу техніки на природу не порівнянна з тривалістю існування викликаних нею наслідків. Так, рубка лісу або оранка, прокладання канави або вирівнювання поверхні виробляються в лічені години або дні, а зміни в природі, що виникли в результаті цього, можуть зберігатися багато років.

Звичайно, і при використанні рухомої техніки можуть бути допущені помилки, що ведуть до небажаних наслідків. Однак у цих випадках на відміну, від використання стаціонарної техніки можливе внесення коректив, при повторному застосуванні техніки можна врахувати ті зв'язки її з природою, які не були враховані раніше. Якщо, наприклад, виявиться, що оранка вздовж схилу призводить до розвитку ерозії, можна в подальшому перейти до оранки поперек схилу.

4.3. Управління у системі «техніка - природа»

Облік виробленого технікою ефекту особливо необхідний при цілеспрямованомій зміні природного середовища. Виникає потреба в отриманні інформації про стан середовища для внесення відповідних змін в роботу техніки або для завдання параметрів її діяльності. І те й інше, звичайно, можна здійснити при використанні технічних пристроїв, що дозволяють встановлювати довільний режим епізодичного чи систематичного впливу на геосистеми. Очевидно, що при цьому у відносинах людини, техніки і природи виникає нова якість - на додаток до прямої з'являється зворотний зв'язок.

Встановлюється взаємна залежність техніки і природи (в межах змінюваної ділянки і всієї геосистеми).

Це надзвичайно важливе для розуміння сутності процесу перетворення природи явище можна назвати управлінням, мета якого підтримання оптимального з точки зору поставлених людиною завдання рівня діяльності технічної або природно-технічної системи.

Вище мова йшла про управління природним середовищем за допомогою існуючих технічних пристроїв. Однак, крім цього виду управління, існує й інший його вид, також пов'язаний з отриманням і обробкою інформації. Мається на увазі розробка на основі цієї інформації плану перетворення природи або боротьби з негативними наслідками господарської діяльності та його здійснення за допомогою потенціалу технічних засобів. Тут інформація виступає як ідеї проекту, потім самого проекту і прогнозу послідовності реалізації - як очікуваного ефекту, так і побічних явищ.

В більшості випадків при цьому виді управління досягнення мети - зміна природного середовища, або, навпаки, запобігання цих змін досягається за допомогою статичної техніки, різного роду гребель, дамб, каналів, дренажних мереж і відстійників. Тому особливо велике значення при проектуванні набуває прогнозна інформація, покликана забезпечити вибір оптимального варіанту.

У такому способі управління часом буває важко встановити часові межі впливу людини на природу. При використанні в якості перетворюючого або средовищезахисного засобу статичних технічних об'єктів, що змінюють середовище лише в силу своєї присутності і не підлягають поточному ремонту, управління починається з виникнення ідеї проекту і закінчується його реалізацією. Надалі ж техніка, будучи надана сама собі, фактично зливається з природою, підкоряючись її законам.

Однак в сучасних умовах управління середовищем виступає не тільки при створенні перетворюють природу систем. Фактично пропозиції про гранично допустимих концентраціях, технологічному режимі підприємств, територіально-диференційованих нормах виступають як елементи управління не тільки технікою, а й середовищем.

Таким чином, управління природним середовищем, в ході, якого створюється і одержувана людиною інформація перетворює, а вірніше, організовує речовину і енергію, постає у двох формах. По-перше, у формі оперативного управління (регулювання), коли інформація переробляється в сигнали, що направляють роботу технічних систем, і, по-друге, у формі позиційного управління, коли інформація переробляється в проекти, що підлягають реалізації. Ймовірно, саме в управлінні полягає те джерело влади людини над природою, який дуже цікавив В. І. Вернадського, замислювався над дивовижною здатністю людської думки переробляти світ.

4.4. Техніка і геосистема

Викладене вище свідчить, що техніка діє в дуже складноорганізованому середовищі. Багатство форм техніки і форм геосистем та наявність у них самих різних сторін визначає розмаїття їхніх стосунків.

Розглядаючи техніку як засіб для досягнення певних цілей, необхідно розрізняти цілеспрямоване і нецілеспрямовану вплив її на середовище.
В цілому в основі впливу техніки на геосистеми лежать п роцеси віддачі в природу, вилучення з природи і фізичного відображення.

В природу віддаються: речовина (у вигляді відходів виробництва) при аварійних викидах робітника і транспортується речовини і як спеціальна міра (охолодження, що застосовується на енергетичних установках, добрива, зрошення, засоби аерації водоймищ тощо); тепло (при контакті нагрітих поверхонь з повітрям, водою, ґрунтами та ґрунтом); енергія коливань (шляхом генерації електромагнітних та звукових хвиль на водоймах); речовина й енергія (зазвичай у вигляді відходів виробництва).

З природи витягуються: речовина; тепло (морозильні установки); енергія коливань (наприклад, світла); інформація (при наукових дослідженнях природи, в ході яких відбувається неминуче порушення геосистем).

Фізично відображаються: потоки речовини (води, снігу, повітря); енергія коливань (наприклад, морських хвиль бунами, стінками і хвилеломами). Останній тип впливу в загальному має другорядне значення.

Цю схему можна значно, деталізувати й конкретизувати, якщо ввести в неї вказівки на характер речовини та енергії, що беруть участь в перерахованих процесах. Для з'ясування особливостей впливу техніки дуже велике значення має знання складу виділяються в середовище речовин. Вони можуть бути природними речовинами, потім речовинами із зміненими складом і формою, продуктами розкладання природних тіл і продуктами хімічного синтезу. За походженням речовини діляться на природні і штучні, що не зустрічаються в природі. Число останніх в даний час збільшується на кілька сотень видів на рік.

Формування будь-яких геосистем можна представити як відбір з деякого числа ймовірних варіантів рослинності, ґрунтів, рельєфу та інших компонентів середовища якого-небудь одного. Його відбір тягне за собою зменшення невизначеності щодо властивостей простору в кожній точці комплексу. Розвиток природних систем, отже, являє собою лояльний антиентропійний процес. Роль техніки в сформованих геосистемах зазвичай полягає в їх дезорганізації, підвищенні ентропії.

Якщо ж розглядати ті ж явища як прояв нової техногенної системи, то вони постають у зовсім іншій якості, а саме, як свідчення зростання впорядкованості. Наприклад, заміна різноманітної степової рослинності посівами культурних рослин різко зменшує ступінь відповідності властивостей біоти рельєфу місцевості і, отже, збільшує невизначеність її стану щодо цього та інших природних факторів. Однак невизначеність стану біоти щодо техніки зменшується. Останнє висловлює той простий факт, що в степу, скрізь, де застосовується сільськогосподарська техніка, складаються однотипні види організмів.

Дата добавления: 2014-01-04