Я = КРОВАТЬ
![]() | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Август 2021 г. ) |


I = (ПАТ) — математическая запись формулы, выдвинутой для описания воздействия деятельности человека на окружающую среду .
- Я = П × А × Т
Это выражение приравнивает воздействие человека на окружающую среду к функции трех факторов : населения (P), благосостояния (A) и технологий (T). [ 1 ] По форме оно похоже на тождество Кая , которое применяется конкретно к выбросам газа, вызывающего парниковый эффект углекислого .
Правомерность выражения воздействия на окружающую среду как простого продукта независимых факторов, а также факторов, которые следует включить, и их сравнительной важности были предметом споров среди экологов . В частности, некоторые обратили внимание на потенциальную взаимосвязь между тремя факторами; и другие хотели подчеркнуть другие факторы, не включенные в формулу, такие как политические и социальные структуры, а также возможности как полезных, так и вредных экологических действий.
История
[ редактировать ]Уравнение было разработано в 1970 году в ходе дебатов между Барри Коммонером , Полом Р. Эрлихом и Джоном Холдреном . Коммонер утверждал, что воздействие на окружающую среду в Соединенных Штатах было вызвано в первую очередь изменениями в технологии производства после Второй мировой войны , и сосредоточил свое внимание на современном ухудшении экологических условий в Соединенных Штатах. Эрлих и Холдрен утверждали, что все три фактора важны, но подчеркивали роль роста численности населения , уделяя особое внимание более широкому масштабу и менее специфичному в пространстве и времени. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Уравнение может помочь понять некоторые факторы, влияющие на воздействие человека на окружающую среду. [ 6 ] но он также использовался в качестве основы для многих мрачных экологических прогнозов 1970-х годов Пола Эрлиха , Джорджа Уолда , Дениса Хейса , Лестера Брауна , Рене Дюбо и Сидни Рипли , которые не сбылись. [ 7 ] Нил Коблиц классифицировал уравнения этого типа как «математическую пропаганду » и раскритиковал использование их Эрлихом в средствах массовой информации (например, в «Вечернем шоу ») с целью повлиять на широкую публику. [ 8 ]
Зависимая переменная: Влияние
[ редактировать ]Переменная «I» в уравнении «I=PAT» отражает воздействие на окружающую среду. Окружающую среду можно рассматривать как самовосстанавливающуюся систему, способную выдерживать определенный уровень воздействия. Максимально переносимое воздействие называется несущей способностью . Пока «Я» меньше несущей способности, соответствующее население, богатство и технологии, составляющие «Я», могут существовать вечно. Если «I» превышает пропускную способность, то говорят, что система находится в перерегулировании , что может быть лишь временным состоянием. Превышение может ухудшить способность окружающей среды выдерживать воздействие, тем самым снижая несущую способность.
Воздействие можно измерить с помощью анализа экологического следа в единицах глобальных гектаров (гга). Экологический след на душу населения — это мера количества биологически продуктивной поверхности Земли, необходимой для восстановления ресурсов, потребляемых на душу населения.
Воздействие моделируется как произведение трех членов, что дает в результате гха. Численность населения выражается в численности населения; поэтому благосостояние измеряется в единицах гха на душу населения. Технология – это безразмерный коэффициент эффективности.
Три фактора
[ редактировать ]Население
[ редактировать ]
В уравнении I=PAT переменная P представляет численность населения определенной территории, например мира. С момента возникновения индустриальных обществ численность населения росла в геометрической прогрессии. Это заставило Томаса Мальтуса , Пауля Эрлиха и многих других [ ВОЗ? ] постулировать, что этот рост будет продолжаться до тех пор, пока не будет остановлен повсеместным голодом и голодом (см. мальтузианскую модель роста ).
По прогнозам Организации Объединенных Наций, население мира увеличится с 7,7 миллиардов сегодня (2019 год) до 9,8 миллиардов в 2050 году и примерно до 11,2 миллиардов в 2100 году. [ 9 ] Эти прогнозы учитывают, что в последние годы рост населения замедлился, поскольку женщины рожают меньше детей. Это явление является результатом демографического перехода во всем мире. Хотя ООН прогнозирует, что численность населения может стабилизироваться на уровне около 11,2 миллиарда в 2100 году, уравнение I=PAT будет по-прежнему актуальным для увеличения воздействия человека на окружающую среду в краткосрочной и среднесрочной перспективе.
Воздействие населения на окружающую среду
[ редактировать ]Увеличение численности населения увеличивает воздействие человека на окружающую среду во многих отношениях, которые включают, помимо прочего:
- Расширение землепользования - приводит к утрате среды обитания других видов.
- Увеличение использования ресурсов – приводит к изменениям в растительном покрове.
- Повышенное загрязнение : может вызвать болезни и нанести ущерб экосистемам.
- Увеличение изменения климата
- Увеличение потери биоразнообразия
Богатство
[ редактировать ]
Переменная A в уравнении I=PAT обозначает достаток . Он представляет собой среднее потребление каждого человека в популяции. По мере увеличения потребления каждого человека увеличивается и общее воздействие на окружающую среду. Распространенным показателем измерения потребления является ВВП на душу населения или ВНД на душу населения . Хотя ВВП на душу населения измеряет производство, часто предполагается, что потребление увеличивается с ростом производства. ВВП на душу населения стабильно рос в течение последних нескольких столетий и усиливает человеческое воздействие в уравнении I=PAT.
Воздействие богатства на окружающую среду
[ редактировать ]Увеличение потребления значительно увеличивает воздействие человека на окружающую среду. Это связано с тем, что каждый потребляемый продукт оказывает широкомасштабное воздействие на окружающую среду. Например, постройка автомобиля оказывает следующее воздействие на окружающую среду:
- 605 664 галлона воды на запчасти и шины; [ 10 ]
- 682 фунта. загрязнения на шахте для свинцовой батареи ; [ 10 ]
- 2178 фунтов. сброса в водоснабжение на 22 фунта. меди, содержащейся в автомобиле. [ 10 ]
Чем больше автомобилей на душу населения, тем сильнее эффект. Экологическое воздействие каждого продукта имеет далеко идущие последствия; Увеличение потребления быстро приводит к серьезному воздействию на окружающую среду через прямые и косвенные источники.
Технология
[ редактировать ]Переменная T в уравнении I=PAT показывает, насколько ресурсоемким является производство богатства; какое воздействие на окружающую среду оказывает создание, транспортировка и утилизация используемых товаров, услуг и удобств. Повышение эффективности может снизить ресурсоемкость, уменьшив множитель T. Поскольку технология может влиять на воздействие на окружающую среду по-разному, единица измерения T часто адаптируется к ситуации, к которой применяется I = PAT. Например, для ситуации, когда измеряется влияние человека на изменение климата, подходящей единицей для T могут быть выбросы парниковых газов на единицу ВВП.
Воздействие технологий на окружающую среду
[ редактировать ]Повышение эффективности технологий может снизить конкретное воздействие на окружающую среду, но из-за растущего благосостояния эти технологии приносят пользу людям и предприятиям, которые их внедряют, технологии в конечном итоге приводят к увеличению общего роста ресурсов, которые поддерживают нас.
Критика
[ редактировать ]
Критика формулы I=PAT:
- Слишком упрощенно для сложной проблемы
- Взаимозависимости между переменными
- Общие широкие предположения о влиянии переменных на воздействие на окружающую среду
- Культурные различия вызывают большие различия в воздействии
- Технология не может быть должным образом выражена в единице. Варьирование единицы измерения окажется неточным, так как результат расчета зависит от взгляда на ситуацию.
Взаимозависимости
[ редактировать ]Уравнение I=PAT подверглось критике за то, что оно слишком упрощенное, поскольку предполагается, что P, A и T независимы друг от друга. В действительности между P, A и T может существовать как минимум семь взаимозависимостей, что указывает на то, что правильнее переписать уравнение как I = f(P,A,T). [ 11 ] Например, удвоение технологической эффективности или, что эквивалентно, снижение Т-фактора на 50 %, не обязательно снижает воздействие на окружающую среду (I) на 50 %, если снижение цен, вызванное эффективностью, стимулирует дополнительное потребление ресурса, которое должно было сохраняется явление, называемое эффектом отскока или парадоксом Джевонса . Как показал Олкотт, [ 11 ] : Рис. 5 несмотря на значительное улучшение углеродоемкости ВВП (т.е. эффективности использования углерода) с 1980 года, мировое потребление ископаемой энергии увеличилось в соответствии с экономическим ростом и ростом населения. Аналогичным образом, обширный исторический анализ повышения технологической эффективности убедительно показал, что повышение эффективности использования энергии и материалов почти всегда опережало экономический рост, что приводило к чистому увеличению использования ресурсов и связанному с этим загрязнению. [ 12 ] [ 13 ]
Каждый фактор в уравнении I=PAT может либо увеличивать, либо уменьшать уровень воздействия на окружающую среду, а их взаимодействия нелинейны и динамичны. Хотя воздействие на окружающую среду обусловлено деятельностью человека в конкретных регионах, это воздействие часто проявляется в других регионах из-за глобализированного характера экологических систем и человека. Например, экономическая деятельность в одном районе может привести к добыче ресурсов в другом или вызвать загрязнение, которое распространится на другие места. [ 14 ]
Пренебрежение благотворным воздействием человека
[ редактировать ]Также были комментарии о том, что эта модель изображает людей как людей, наносящих исключительно вред окружающей среде, игнорируя любые усилия по сохранению или восстановлению , предпринимаемые обществом. [ 15 ]
Пренебрежение политическим и социальным контекстом
[ редактировать ]Другая серьезная критика модели I=PAT заключается в том, что она игнорирует политический контекст и структуры принятия решений в странах и группах. Это означает, что уравнение не учитывает различную степень власти, влияния и ответственности людей за воздействие на окружающую среду. [ 15 ] Кроме того, фактор P не учитывает сложность социальных структур или поведения, в результате чего вину возлагают на бедных людей во всем мире. [ 15 ] I=PAT не учитывает устойчивое использование ресурсов среди некоторых бедных и коренных групп населения, несправедливо характеризуя эти группы населения, чья культура поддерживает практику с низким уровнем воздействия. [ 15 ] Однако утверждалось, что последняя критика не только предполагает незначительное воздействие на коренное население, но также неправильно понимает само уравнение I = PAT. Воздействие на окружающую среду является функцией численности населения, благосостояния (т.е. ресурсов, потребляемых на душу населения) и технологий. Предполагается, что малые общества оказывают незначительное воздействие на окружающую среду только благодаря своей практике и ориентации, но доказательств, подтверждающих это, мало. [ 16 ] [ 17 ] Фактически, в целом низкое влияние малых обществ по сравнению с государственными обществами объясняется сочетанием их небольшой численности и низкого уровня технологий. Таким образом, экологическая устойчивость этих обществ во многом является эпифеноменом из-за их неспособности существенно влиять на окружающую среду. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] То, что все типы обществ подвержены I = PAT, было фактически ясно продемонстрировано в диалоге Эрлиха и Холдрена с Коммонером в 1972 году в «Бюллетене ученых-атомщиков» : [ 5 ] где они исследуют доиндустриальное (и даже доисторическое) воздействие человека на окружающую среду. Их позиция дополнительно разъяснена в статье Холдрена 1993 года «Краткая история IPAT» . [ 21 ]
Последствия для политики
[ редактировать ]В результате взаимозависимости между P, A и T и потенциальных побочных эффектов политика, направленная на снижение воздействия на окружающую среду за счет сокращения P, A и T, может быть не только очень трудной для реализации (например, контроль численности населения и материальная достаточность и движение за сокращение экономического роста вызывает споры), но также, вероятно, будет довольно неэффективным по сравнению с нормированием (т.е. квотами) или налогообложением Пигу в отношении использования ресурсов или загрязнения. [ 11 ]
Модель World3 и уравнение IPAT
[ редактировать ]Уравнение IPAT служит краеугольным камнем для анализа причин экологической устойчивости. Она лежит в основе всей имитационной модели World3 , которая является самой влиятельной моделью устойчивого развития из когда-либо созданных и, по сути, представляет собой расширенное применение уравнения IPAT. [ 22 ]
См. также
[ редактировать ]- Углеродный след
- Эколого-экономическое разделение
- Экологический показатель
- Воплощенная энергия
- Оценка жизненного цикла
- Измерение устойчивости
- Метрики и индексы устойчивого развития
- Водный след
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Воздействие человека на окружающую среду с помощью калькулятора уравнения IPAT | Рассчитайте воздействие человека на окружающую среду с помощью уравнения IPAT» . www.calculatoratoz.com . Проверено 17 мая 2024 г.
- ^ О'Нил, Британская Колумбия; МакКеллар, Флорида; Лутц, В. (2004). «Население, выбросы парниковых газов и изменение климата». Ин Лутц, В.; Сандерсон, WC; Щербов С. (ред.). Конец роста мирового населения в XXI веке: новые вызовы для формирования человеческого капитала и устойчивого развития . Лондон: Earthscan Press. стр. 283–314.
- ^ Эрлих, Пол Р .; Холдрен, Джон П. (1971). «Влияние роста населения». Наука . 171 (3977). Американская ассоциация содействия развитию науки : 1212–1217. Бибкод : 1971Sci...171.1212E . дои : 10.1126/science.171.3977.1212 . JSTOR 1731166 . ПМИД 5545198 .
- ^ Чертоу, Мэриан (2001). «Уравнение IPAT и его варианты». Изменение взглядов на технологии и воздействие на окружающую среду .
- ^ Перейти обратно: а б Барри Коммонер (май 1972 г.). «Бюллетень Диалог: о «Замыкающемся круге» - Ответ» . Бюллетень ученых-атомщиков . 28 (5): 17, 42–56. дои : 10.1080/00963402.1972.11457931 . —— Эрлих, PR; Холдрен, JP (май 1972 г.). «Бюллетень Диалог: о «Замыкающемся круге» - Критика» . Бюллетень ученых-атомщиков . 28 (5): 16, 18–27. дои : 10.1080/00963402.1972.11457930 .
- ^ Чертов, MR (2000). «Уравнение IPAT и его варианты». Журнал промышленной экологии . 4 (4): 13–29. Бибкод : 2000JInEc...4...13C . дои : 10.1162/10881980052541927 . S2CID 153623657 .
- ^ Р. Бэйли (2000) День Земли тогда и сейчас , Причина 32 (1), 18-28
- ^ Н. Коблиц (1981) «Математика как пропаганда», в «Математике завтра» , изд. Линн Стин , стр. 111–120.
- ^ «Демографические перспективы 2017» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с Андриантиатсахолиниайна, Луизиана; Куйкоглу, В.С.; Филлис, Ю.А. (2004). «Оценка стратегий устойчивого развития: рассуждения на основе нечеткой логики и анализ чувствительности». Экологическая экономика . 48 (2): 149. Бибкод : 2004EcoEc..48..149A . doi : 10.1016/j.ecolecon.2003.08.009 .
- ^ Перейти обратно: а б с Олкотт, Б. (2010). «Ограничения воздействия: почему следует отказаться от стратегий в области народонаселения, благосостояния и технологий». Журнал чистого производства . 18 (6): 552–560. дои : 10.1016/j.jclepro.2009.08.001 .
- ^ Хуземанн, Майкл Х. и Джойс А. Хуземанн (2011). Technofix: Почему технологии не спасут нас и окружающую среду , Глава 5, «В поисках решений II: Повышение эффективности», New Society Publishers, остров Габриола, Британская Колумбия, Канада, ISBN 0865717044 , 464 стр.
- ^ Кливленд, CJ; Рут, М. (1998). «Показатели дематериализации и интенсивности использования материалов». Журнал промышленной экологии . 2 (3): 15. Бибкод : 1998JInEc...2...15C . дои : 10.1162/jiec.1998.2.3.15 . S2CID 153936260 . ≥
- ^ «Население, благосостояние и технологии | GEOG 30N: Окружающая среда и общество в меняющемся мире» . www.e-education.psu.edu . Проверено 17 мая 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Мозли, Уильям; Перрамон, Эрик; Хапке, Холли; Ларис, Пол (2014). Введение в географию человека и окружающей среды: локальная динамика и глобальные процессы . Хобокен, Нью-Джерси: Уайли Блэквелл. стр. 241–242. ISBN 978-1-4051-8931-6 .
- ^ Рэмбо, А. Терри (1985). Примитивные загрязнители: воздействие Семанга на экосистему тропических лесов Малайзии . Анн-Арбор, Мичиган: Музей антропологии Мичиганского университета. ISBN 0-915703-04-1 . OCLC 13516436 .
- ^ Креч, Шепард III (1999). Экологический индеец: миф и история (1-е изд.). Нью-Йорк: WW Norton & Co. ISBN 0-393-32100-2 . OCLC 40762824 .
- ^ Смит, Эрик Олден; Вишни, Марк (2000). «Сохранение и существование в малых обществах». Ежегодный обзор антропологии . 29 (1): 493–524. дои : 10.1146/annurev.anthro.29.1.493 . S2CID 7165162 .
- ^ Хамес, Раймонд (2007). «Дебаты об экологически благородных дикарях» . Ежегодный обзор антропологии . 36 (1): 177–190. дои : 10.1146/annurev.anthro.35.081705.123321 . S2CID 13982607 .
- ^ Сэмвейс, Дэвид (2023). «Антропоцентризм, экоцентризм и общества охотников-собирателей: сильный структурационистский подход к ценностям и изменению окружающей среды». Экологические ценности . 32 (2): 131–150. дои : 10.3197/096327122X16491521047062 . S2CID 250227342 .
- ^ Холдрен, Джон (30 мая 2018 г.). «Краткая история «IPAT» (воздействие = население х благосостояние х технологии)» . Журнал народонаселения и устойчивого развития . дои : 10.3197/jps.2018.2.2.66 . Проверено 21 июня 2023 г.
- ^ «Уравнение IPAT» . www.thwink.org . Проверено 17 мая 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]СМИ, связанные с I = PAT, на Викискладе?