Методичні вказівки до виконання індивідуального завдання та самостійної роботи з дисципліни "Моделювання та прогнозування стану довкілля"

Abstract

Моделювання − це особливий пізнавальний процес, метод теоретичного та практичного опосередкованого пізнання, коли суб’єкт замість безпосереднього об’єкта пізнання вибирає чи створює схожий із ним допоміжний об’єкт-замісник (модель), досліджує його, а здобуту інформацію переносить на реальний предмет вивчення. Моделювання − це процес створення та дослідження моделі, а модель − засіб, форма наукового пізнання. Зазвичай моделювання це складне, трудомістке і відповідальне наукове завдання, іноді дослідження за допомогою моделей є єдино можливим способом експериментального вивчення технологічних процесів. Так, процеси, які тривають багато років, можна вивчати на моделях протягом короткого проміжку часу. І навпаки, швидкоплинні процеси вивчаються на моделях протягом більш довгого часу. Моделювання різних фізичних процесів виходить з подібності явищ, що розглядаються. Два явища називаються подібними, якщо за характеристиками одного можна одержати характеристики іншого шляхом простого перерахунку. Умовами або критеріями подібності двох явищ є рівності деяких безрозмірних параметрів, які називаються числами або критеріями подібності. Визначення критеріїв подібності при моделюванні процесів, що вивчаються, потребує глибокого знання механізму цих процесів і є досить важким завданням. Під час розв’язання цього завдання усі досліджувані процеси слід розділяти на дві суттєво різні групи. До першої групи потрібно віднести процеси і явища, які можна описати рівняннями, до другої, яка становить найбільший інтерес – процеси і явища, які ще не мають математичного опису. У разі, коли рівняння досліджуваних процесів невідомі, числа подібності можна знайти за теорією розмірностей. У разі наявності диференціальних рівнянь досліджуваних процесів, числа подібності легко визначаються, як коефіцієнти рівнянь, які представлено в безрозмірному вигляді. Природно, що одержання критеріїв подібності за наявності рівнянь значно простіше, ніж при їх відсутності. Тому теорію розмірностей слід застосовувати для отримання критеріїв подібності тільки при дослідженні процесів, які не мають математичного опису. Важливості прогнозування – науки, що вивчає появу можливих сценаріїв розвитку майбутнього, в екологічному сенсі [1], її значення для розв’язання проблем охорони довкілля та покращення його якості, запобіганням негативним наслідкам впливу техногенних явищ на екосистеми, сприяло інтенсифікації досліджень у галузі експериментальної прогнозистики та створень моделей які найбільш відповідають емпіричним дослідженням.