About UNEP UNEP Offices News Centre Publications Events Awards Milestones UNEP Store
GEO-3: GLOBAL ENVIRONMENT OUTLOOK  
UNEP Website GEO Home Page

Техническое приложение

Представленные в настоящей главе количественные данные были использованы для придания большей наглядности текстовому изложению, а также для количественной индикации наиболее вероятных экологических последствий реализации каждого из сценариев. Все эти данные получены с использованием ряда аналитических инструментов и тщательно отобраны в процессе консультаций с региональными экспертами. Они скорее подчеркивают основные тенденции и различия между сценариями, нежели позволяют более точно оценить уровни рассматриваемых воздействий. Данное приложение содержит информацию о самом процессе разработки сценариев, обобщенные описания использованных аналитических инструментов и краткую характеристику применяемых в главе 4 количественных показателей. Более подробная информация, включая таблицы с данными и рисунки, содержится в работе (Raskin and Kemp-Benedict 2002), а также в материалах отдельного технического отчета (RIVM and UNEP, в печати).

Организация процесса разработки сценариев

Четыре представленных в данном разделе глобальных сюжета были разработаны ведущей группой глобальных и региональных экспертов по разработке сценариев на основе результатов работы Экспертной группы по анализу сценариев глобального развития (Raskin and Kemp-Benedict 2002). На первом этапе разрабатывался комплекс из небольшого числа количественных показателей для уровня субрегионов ГЕО-3. Затем, уже на уровне семи главных регионов ГЕО, группы экспертов во всех деталях разрабатывали сюжетные линии региональных сценариев с привлечением необходимой количественной информации и с акцентом на анализе ключевых движущих сил. Результаты этого этапа легли в основу разработки сценариев глобального уровня, которая также сопровождалась количественным анализом тенденций и воздействий. Для окончательной доработки описательной части сценариев и результатов количественного анализа данных была организована специальная итеративная процедура с участием ведущей экспертной группы и групп моделирования. Процесс подготовки сценариев предусматривал проведение двух промежуточных аналитических обзоров и итогового обсуждения результатов в ходе специально организованного рабочего совещания с участием экспертов по применению метода сценариев со всего мира.

Методы количественного анализа

Комплексная модель Азиатско-Тихоокеанского региона (Asian Pacific Integrated Model, AIM) – это эколого-экономическая модель, разработанная двумя японскими организациями – Национальным институтом по изучению окружающей среды и Университетом г. Киото – для оценки будущих сценариев социально-экономического развития и изменения окружающей среды в Азии, Тихоокеанском регионе и на глобальном уровне. Комплекс блоков данной модели был разработан в первую очередь для оценки эффектов от реализации стратегий по решению проблем климатических изменений, а также для оценки воздействий, связанных с изменениями климата. Данная модель может также быть применена к анализу других экологических проблем, включая загрязнение воздушной среды, проблемы водных ресурсов и землепользования, оценку состояния экосистем. На основе заимствованных из разных источников социально-экономических данных модель оценивает экологические перспективы для 42 стран Азиатско-Тихоокеанского региона, а также глобальные экологические перспективы. В экосистемном блоке модели количественные данные привязаны к географической системе координат с пространственным разрешением 2,5' x 2,5', что облегчает анализ сценариев. Возможности данной модели были всесторонне проанализированы, а сама модель часто используется Межправительственной группой экспертов по изменениям климата. Более подробные сведения о ней можно получить в сети Интернет по адресу: http://www-cger.nies.go.jp/ipcc/aim/

Глобальная методология для картирования антропогенных воздействий на биосферу (GLOBIO) – это несложная глобальная модель, разработанная в рамках соответствующего проекта, осуществление которого координировали Норвежский институт по изучению природной среды, Глобальная информационная база данных о ресурсах ЮНЕП, Всемирный центр мониторинга охраны природы при ЮНЕП (ВЦМОП), а также ЮНЕП/DEWA. Модель предназначена для визуализации (с разрешением 1 х 1 км) кумулятивных воздействий растущих потребностей общества в ресурсах и связанного с этим развития инфраструктуры на биологическое разнообразие и функционирование экосистем. Модель обеспечивает статистическую оценку вероятности тех или иных антропогенных воздействий на основе принципа буферных зон вокруг объектов инфраструктуры. Размеры и конфигурация буферных зон определяются типом хозяйственной деятельности, плотностью инфраструктуры, особенностями региона, растительным покровом, климатом, чувствительностью видов и экосистем в целом. Для получения общей картины кумулятивных эффектов современной деятельности используются спутниковые изображения. Прогнозы для сценариев будущего разработаны на основе данных о существующей инфраструктуре, о темпах ее развития в прошлом, о доступности залежей нефти и других полезных ископаемых, а также о составе растительного покрова, плотности населения, расстояниях до побережья и предполагаемом строительстве новых объектов. Более подробная информация о модели может быть получена в сети Интернет по адресу: http://www.globio.info, а также в UNEP 2001.

Комплексная модель для оценки состояния глобальной окружающей среды IMAGE 2.2 – это динамичная оценочная модель для анализа глобальных изменений, разработанная Национальным институтом здравоохранения и окружающей среды Нидерландов. Модель количественно характеризует последовательности различных событий будущего для широкого диапазона экологических проблем. Факторы моделируются для 17 регионов мира, частично через общую равновесную модель “WorldScan”. Воздействия рассчитываются на долгосрочной основе (обычно – на 100 лет) и с высоким пространственным разрешением (0,5 х 0,5). Для калибровки модели и выстраивания последовательности событий будущего используются протяженные ретроспективные ряды. Возможности данной модели были всесторонне проанализированы, а сама модель часто используется Межправительственной группой экспертов по изменениям климата. Более подробные сведения о ней можно получить в сети Интернет по адресу: http://www.rivm.ni/image, а также в работах (Alcamo and others 1998; IMAGE-team 2001a,b).

Компьютерная программа “PoleStar” – это всеобъемлющий и легко приспосабливаемый для решения конкретных задач программный инструмент, предназначенный для проведения исследований в области устойчивости и разработанный Стокгольмским институтом окружающей среды (Швеция) совместно с Бостонским центром (США). Программа “PoleStar” не относится к числу жестких моделей, а напротив, обеспечивает адаптируемую расчетную структуру и программную оболочку для компоновки экономической, ресурсной и экологической информации, а также для исследования сценариев альтернативного развития. Программа использована при проведении ряда международных оценок, в том числе для количественного анализа и представления сценариев для Группы экспертов по анализу сценариев глобальных изменений. Техническая документация по данной программе и подробности о сценариях вышеназванной экспертной группы могут быть получены в сети Интернет по адресам: http://www.seib.org/polestar и http://www.gsg.org.

Модель “WaterGAP 2.1” для глобальной оценки и прогноза водных ресурсов – это первая глобальная модель, которая не только рассчитывает степень доступности водных ресурсов, но и моделирует водопотребление в масштабах речных бассейнов. Разработанная Центром по изучению экосистем Университета г. Кассель (Германия) данная модель включает два основных блока – Глобальную гидрологическую модель и Глобальную модель водопотребления. Первый блок моделирует условия гидрологического цикла на определенном участке суши (макроуровень) для оценки доступности водных ресурсов. Второй блок включает три субмодели, предназначенные соответственно для расчета коммунального, промышленного и сельскохозяйственного водопотребления. Модель охватывает всю поверхность суши Земли с разрешением 0,5 х 0,5. Заложенная в нее мировая карта стока дает возможность анализировать ситуацию с водными ресурсами в пределах любого из водосборных бассейнов мира. Более детальное описание модели приведено в работах (Alcamo and others 2000; Center for Environmental Systems Research 2002).

Примечание. Несоответствие географического охвата количественных оценок, которые были использованы для построения схем и графиков, границам регионов и субрегионов ГЕО-3 в каждом конкретном случае зафиксировано специальными примечаниями.

Переменные

Переменные, использованные при составлении схем и карт для главы 4 настоящего доклада, перечисляются ниже в алфавитном порядке.

Антропогенные выбросы двуокиси углерода включают эмиссию CО2, связанную с землепользованием, промышленным производством и энергопотреблением. Промышленная эмиссия включает выбросы от использования ископаемого топлива в различных отраслях помимо энергетики (имеется в виду прежде всего сырьевой характер использования) и от различных видов промышленного производства. Землепользование как источник двуокиси углерода подразумевает сжигание биомассы лесных экосистем (после вырубки леса) и древесного топлива, а также выбросы от переработки отходов, образующихся при утилизации бумаги, мебели и строительных материалов.

Источники: для Азии и Тихоокеанского региона – модель AIM; для остальных регионов и глобальных построений – модель IMAGE 2.2; De Vries and others 2001.

Возможное увеличение азотной нагрузки на прибрежные экосистемы в период с 2002 по 2032 год. Интегрированная на принятом в обзоре ГЕО-3 уровне субрегионов азотная нагрузка может быть определена как показатель загрязнения прибрежных экосистем в результате хозяйственной деятельности в глубине материковой суши. Возможное увеличение азотной нагрузки по каждому из субрегионов и сценариев рассчитывалось путем подсчета темпов изменения определяющих эту нагрузку факторов – интенсивности поступления сточных вод и степень их очистки, масштабы использования удобрений, поступление загрязняющих веществ из атмосферы. Итоговые значения прироста азотной нагрузки ранжировались по десятибалльной шкале.

Источник: модель IMAGE 2.2, van Drecht and others, в печати.

Выбросы двуокиси углерода, связанные с производством энергии, – это общая эмиссияСО2 объектами энергетики.

Источники: для Азии и Тихоокеанского региона – модель AIM; для остальных регионов и глобальных построений – модель IMAGE 2.2; De Vries and others 2001.

Выбросы оксидов азота, связанные с производством энергии, – это общая эмиссия NOX объектами энергетики.

Источники: для Азии и Тихоокеанского региона – модель AIM; для остальных регионов и глобальных построений – модель IMAGE 2.2; De Vries and others 2001.

Выбросы оксидов серы, связанные с производством энергии, – это общая эмиссия SO2 объектами энергетики.

Источники: для Азии и Тихоокеанского региона – модель “AIM”; для остальных регионов и глобальных построений – модель “IMAGE 2.2”; De Vries and others 2001.

Доля недоедающего населения. Показатель отражает долю той части населения, которая регулярно страдает от недостаточного количества пищи. Соответствующие данные по развивающимся странам и странам с переходной экономикой получены с использованием материалов ФАО за 1995 год. В расчет также принимались степень продовольственной безопасности в США и оценки доли недоедающего населения по другим странам, основанные на размерах и распределении доходов. В рамках сценариев структура мирового голода определяется по изменению в уровнях доходов, распределению доходов и структуре населения.

Источник: программа “Pole Star”.

Доля застроенных территорий учитывает земли, трансформированные для обустройства объектов деловой активности, жилых массивов, дорог, автостоянок, парков, свалок мусора, кладбищ и т.п. Для региональной оценки площади селитебных ландшафтов использовались многочисленные источники.

Источник: программа “PoleStar”.

Доля пахотных угодий 2002 года, которые сильно деградируют к 2032 году. Данный показатель учитывает площади земель, степень нарушенности которых обусловливает крайне низкую их производственную ценность. Площадь деградированных земель определяется как процентная доля земель, которые в 2002 году были в сельскохозяйственном обороте.

Источник: программа “Pole Star”.

Изменение глобальной температуры – это среднее увеличение глобальной температуры в градусах на 10 лет. Важность данного показателя продиктована тем обстоятельством, что чувствительные экосистемы не в состоянии адаптироваться к высоким темпам изменения температуры. Научные исследования показали, что серьезный ущерб экосистемам может наноситься при темпах свыше 0,1°С на 10 лет (Vellinga and Swart 1991).

Источник: модель IMAGE 2.2.

Изменение средних температур, 2002–2032 годы. В условиях существенных расхождений в реконструкциях регионального распределения роста температур данный параметр был получен по результатам использования четырех различных глобальных расчетных моделей циркуляции в сочетании с моделью “IMAGE 2.2”. В каждую из глобальных расчетных моделей был заложен базовый сценарий с пространственно дифференцированной структурой роста температур из расчета 1 процента в год (начиная с 1990 года) в эквиваленте концентрации парниковых газов. Зоны оценок были ограничены 66° с.ш. и 66° ю.ш. Затем эта структура была приведена к предусмотренным моделью “IMAGE 2.2” условиям глобального изменения средних температур для каждого из сценариев. После этого рассчитывались изменения средних температур по Арктике и Антарктике. В качестве расчетных использовались глобальные модели “Hadcm2”, “ECHAM4”, “CSIRO Mk2” и “CGCM1”. Материалы по применению глобальных расчетных моделей были получены в Информационном центре МГИК по проблеме изменения климата и разработке сценариев для оценки воздействий (IPCCDСС 1999).

Источник: четыре глобальных расчетных модели и модель IMAGE 2.2.

Изменения в интенсивности определенных воздействий на природные экосистемы в 2002– 2032 годах. Трактовка термина “качество экосистем” содержится в подразделе, посвященном индексу природного капитала. Там же описан метод расчета количественных параметров кумулятивных воздействий. Относительное увеличение или уменьшение воздействий в период между 2002 и 2032 годами отображалось картографическим способом. В принятой ступенчатой шкале “отсутствие изменений” означает, что за рассматриваемый период эти изменения не превысили 10 процентов; изменения в пределах от 10 до 50 процентов классифицируются как “незначительные”, от 50 до 100 процентов – как “существенные”, свыше 100 процентов – “весьма существенные”. Территории, которые попеременно то окультуриваются, то выходят из оборота, отображаются отдельно.

Источник: модель IMAGE 2.2.

Индекс природного капитала – это мера биологического разнообразия наземных и водных природных экосистем и агроландшафтов. Индекс рассчитывается как результат произведения площади местообитания на показатель качества экосистем. В качестве площади местообитания берется процентная доля земной поверхности, приходящейся на естественные экосистемы. Качество экосистем аппроксимируется из четырех факторов воздействия, которые, как предполагается, оказывают серьезное влияние на биологическое разнообразие и для которых доступны количественные данные в масштабах всего мира. По литературным данным, для каждого из четырех факторов определяется диапазон возможных изменений, начиная от уровня, при котором никаких последствий от воздействия этого фактора для экосистемы не наступает, и заканчивая уровнем полного разрушения местообитаний. В числе факторов воздействия – плотность населения (в диапазоне от 10 до 150 человек на 1 кв. км), первичное энергопотребление (от 0,5 до 100 петаджоулей на 1 кв. км), темпы изменения температуры (от 0,2 до 2,0°С за 20 лет) и время восстановления для истощенных сельскохозяйственных земель, пастбищ и вырубок вплоть до их перехода в стадию природных экосистем с низкими антропогенными воздействиями (от 100 до 0). Показатель качества экосистем – это обращенная функция перечисленных факторов воздействия, рассчитанная в процентах от базового минимального уровня воздействий. Таким образом, чем выше воздействие, тем ниже качество экосистем. Наконец, полученные процентные доли для площади местообитаний и качества экосистем перемножаются и дают значение индекса природного капитала. Базовой основой для проведения расчетов (до их интегрирования на уровне субрегионов и регионов) послужила географическая система координат.

Источник: модель IMAGE 2.2, ten Brink 2000, 2001; ten Brink and others 2000.

Концентрация двуокиси углерода в атмосфере – это глобальный уровень содержания CO2 в атмосфере Земли, высчитываемый как сальдо между выбросамиСО2 при сжигании ископаемого топлива, промышленном производстве и обезлесении, с одной стороны, и потреблениемСО2 зрелой и подрастающей растительностью, а также океанами – с другой.

Источники: для Азии и Тихоокеанского региона – модель “AIM”; для остальных регионов и глобальных построений – модель “IMAGE 2.2”; De Vries and others 2001.

Население, проживающее в районах с острым дефицитом воды. Водный кризис определяется соотношением между водопотреблением и доступностью воды. Данное соотношение показывает, сколь большая часть от ежегодно возобновляемых водных запасов речного бассейна изымается для различных хозяйственных целей коммунальной сферой, промышленным производством и сельским хозяйством. В принципе, названное соотношение прямо пропорционально интенсивности использования водных ресурсов бассейна. Интенсивное водопотребление в одном из звеньев речной системы приводит к снижению качества и/или количества доступных водных ресурсов ниже по течению. Принято, что ситуация с водными ресурсами в речном бассейне считается кризисной, если данное отношение превышает 0,4 (то есть 40 процентов).

Источник: модель WaterGAP 2.1.

Объемы твердых бытовых отходов – это показатель генерирования твердых отходов из бытовых и промышленных источников. При его расчетах за единицу принимается общее количество твердых отходов, производившееся в 1995 году в АзиатскоТихоокеанском регионе. Значения этого индекса для 2032 года в рамках каждого из сценариев высчитывались по отношению к индексу для этого базового года.

Источник: модель AIM.

Площадь естественных лесов (не включая лесопосадки) – это показатель распространения зрелых лесов (за исключением искусственно высаженных), которые не подвергались сплошным рубкам в период после 1972 года.

Источник: модель IMAGE 2.2.

Площадь территории с высоким риском водной эрозии почв показывает размеры территории, почвенный покров которой подвергается высокому риску развития водной эрозии в условиях определенной формы землепользования. Уязвимость почв по отношению к водной эрозии рассчитывается исходя из свойств почв и территории в целом, эрозионного потенциала осадков и особенностей напочвенного покрова. В глобальном аспекте водная эрозия – это наиболее опасная форма деградации земель, последствия которой необратимы. Актуальность эрозии определяется набором противоэрозионных мероприятий, осуществляемых на уровне ферм и ландшафтов.

Источники: модель IMAGE 2.2; Hootsmans and others 2001.

Определение понятия “эрозионный риск” см. в работе (Oldeman and others 1991).

Площадь экосистем, испытывающих влияние расширяющейся инфраструктуры. Данный показатель отражает вероятность антропогенных воздействий на биологическое разнообразие в зависимости от расстояния до различных объектов инфраструктуры, включая дороги, плотины и прочие технические средства. Площадь зоны воздействий зависит от условий климата, растительности и других особенностей региона.

Источник: модель GLOBIO.

Территории, испытывающие влияние расширяющейся инфраструктуры. См. параметр “Экосистемы, находящиеся под воздействием расширяющейся инфраструктуры ”.

Источник: модель GLOBIO.