Топ-100

Рост населения

В биологии, рост населения - это увеличение числа особей в популяции.
Глобальный рост населения Земли составляет около 75 миллионов, или 1.1% в год. Мировое население выросло с 1 миллиарда в 1800 году до 7 миллиардов в 2011. Ожидается, что население продолжит расти и достигнет 8.4 миллиарда к середине 2030-х, и 9.6 миллиарда к середине 2050-х. Многие страны с быстрым ростом населения имеют низкий уровень жизни, тогда как многие страны с низким ростом населения имеют высокий уровень жизни.

image

1. История
Рост населения на Западе начался в период индустриализации в конце 18 века. Причины "Современного роста населения" были исследованы британским учёным-медиком Томасом МакКьюэном 1912-1988. В своих публикациях, МакКьюэн выдвигает четыре основные идеи о росте населения:
Маккьюэн заключил, что рост населения, наблюдаемый в 19 веке, был вызван не столько повышением рождаемости, сколько снижением смертности, особенно детской смертности и младенческой смертности,
Снижение смертности объясняется повышением уровня жизни, в частности улучшением питания,
Также, споры вокруг "Тезиса Маккьюэна", затмили его гораздо более важный аргумент о том, что лечебные медицинские меры сыграли небольшую роль в снижении смертности не только до середины 20-го века, но вплоть до конца 20 века.
Его наиболее спорной идеей было то, что он усомнился в эффективности реформ общественного здравоохранения: санитарно-технических реформ, вакцинации и карантина,
Хотя тезис Маккьюэна сильно оспаривается, недавние исследования подтвердили правильность его идей. Его работа имеет решающее значение для сегодняшнего понимания роста населения, контроля рождаемости, общественного здравоохранения и медицинского обслуживания. Маккьюэн оказал большое влияние на многих исследователей в области народонаселения, таких как экономисты здравоохранения и лауреаты Нобелевской премии Роберт В. Фогель 1993 год и Ангус Дитон 2015 год. Последний считал Маккьюэна "основателем социальной медицины".

2. Коэффициент прироста населения
"Коэффициент прироста населения" - это скорость, с которой число особей в популяции возрастает за определённый период времени, выраженный как доля от первоначальной популяции. В частности, коэффициент прироста населения относится к изменению численности населения за единицу времени, часто выражаемому в процентах от числа особей в популяции в начале этого периода. Это можно записать как формулу, справедливую для достаточно малого временного интервала:
V = P t 2 − P t 1 P t 1 t 2 − t 1 {\displaystyle V={\frac {Pt_{2}-Pt_{1}}{Pt_{1}t_{2}-t_{1}}}}
Положительный коэффициент роста указывает на то, что численность населения растёт, а отрицательный коэффициент роста свидетельствует о снижении численности населения. Коэффициент роста, равный нулю, указывает на то, что в начале и конце периода было одинаковое число лиц - коэффициент роста может быть равен нулю, даже если происходят существенные изменения в коэффициентах рождаемости, смертности, иммиграции.
Связанная мера - нетто-коэффициент воспроизводства. При отсутствии миграции показатель чистой репродукции, превышающий 1, указывает на то, что численность женщин увеличивается, а чистый коэффициент воспроизводства менее 1 суб-замещающая рождаемость указывает на то, что численность женщин уменьшается.
Большинство популяций не растёт экспоненциально, скорее они следуют логистической модели. Как только население достигнет своей предельной нагрузки, оно стабилизируется, и экспоненциальная кривая будет выравниваться в сторону ёмкости среды, что обычно происходит, когда население истощает большинство своих природных ресурсов.
Логистическое уравнение
d P d t = k P 1 − P K {\displaystyle {\frac {dP}{dt}}=kP1-{\frac {P}{K}}}
Где,
P t {\displaystyle Pt} = население через время t
t {\displaystyle t} = время роста населения
k {\displaystyle k} = относительный коэффициент скорости роста
K {\displaystyle K} = предельная нагрузка; максимальный размер популяции вида, который среда может безусловно стабильно поддерживать, обеспечивать пищей, укрытием, водой и другими необходимыми благами.
Аналитическое логистическое решение
Это дифференциальное уравнение в частных производных, которое может быть получено путём интегрирования. Аналитическое решение полезно для анализа поведения популяционных моделей.
∫ d P 1 − P K = ∫ k ⋅ d t {\displaystyle \int {\frac {dP}{P1-{\frac {P}{K}}}}=\int k\cdot dt}
Работая только с левой стороной уравнения, дробь в знаменателе исключается путём умножения на переменную K, а затем дробь делится на 2.
1 P 1 − P K ⋅ K = K P K − P {\displaystyle {\frac {1}{P1-{\frac {P}{K}}}}\cdot {\frac {K}{K}}={\frac {K}{PK-P}}}
K P K − P = 1 P + 1 K − P {\displaystyle {\frac {K}{PK-P}}={\frac {1}{P}}+{\frac {1}{K-P}}}
Разложенная дробь интегрируется легче.
∫ 1 P + 1 K − P d P = ∫ k ⋅ d t {\displaystyle \int {\frac {1}{P}}+{\frac {1}{K-P}}dP=\int k\cdot dt}
после интегрирования и использования метода подстановки, мы получаем
− ln ⁡ | P | + ln ⁡ | K − P | = − k t − C {\displaystyle -\ln \left\vert P\right\vert +\ln \left\vert K-P\right\vert =-kt-C}
ln ⁡ | K − P | = − k t − C {\displaystyle \ln \left\vert {\frac {K-P}{P}}\right\vert =-kt-C}
Возведите в степень обе части, чтобы избавиться от натурального логарифма. Это то, что останется:
| K − P | = e − k t − C {\displaystyle \left\vert {\frac {K-P}{P}}\right\vert =e^{-kt-C}}
Избавьтесь от абсолютного значения и разбейте e {\displaystyle e} на 2 части.
K − P = ± e − C e − k t {\displaystyle {\frac {K-P}{P}}=\pm e^{-C}e^{-kt}}
Пусть A = ± e − C {\displaystyle A=\pm e^{-C}}, тогда
K − P = A e − k t {\displaystyle {\frac {K-P}{P}}=Ae^{-kt}}
Решите P {\displaystyle P} для получения явного решения логистического уравнения:
P t = K 1 + A e − k t {\displaystyle Pt={\frac {K}{1+Ae^{-kt}}}} ; где A = K − P 0 P 0 {\displaystyle A={\frac {K-P_{0}}{P_{0}}}} и P 0 = {\displaystyle P_{0}=} начальное население в t = 0.

3. Суммарный коэффициент рождаемости
В 2009 году ежегодные темпы роста составили 1.1%. Всемирная книга фактов ЦРУ даёт ежегодный уровень рождаемости, смертности и темпов роста в мире: 1.86%, 0.78% и 1.08%, соответственно За последние 100 лет произошло массовое четырёхкратное увеличение населения из-за медицинских достижений, снижения смертности и повышения производительности сельского хозяйства, что стало возможны благодаря "зелёной революции".
Ежегодное увеличение числа живых людей достигло пика в 1989 году - 88.0 миллионов человек, затем в 2003 году оно медленно уменьшилось до 73.9 миллионов человек, после чего в 2006 году оно вновь возросло до 75.2 миллионов человек. В 2009 году численность населения увеличилась на 74.6 миллионов человек. Как правило, в последние десятилетия в развитых странах наблюдается замедление темпов роста населения. Ежегодные темпы роста остаются выше 2% в бедных странах Ближнего Востока и Африки южнее Сахары, а также в Южной Азии, Юго-Восточной Азии и Латинской Америке.
В некоторых странах численность населения снижается, особенно в Восточной Европе, в основном из-за низких показателей рождаемости, высокой смертности и эмиграции. В Южной Африке рост замедляется из-за большого числа смертей, связанных со СПИДом. Некоторые страны Западной Европы также могут испытывать сокращение численности населения. Население Японии начало снижаться в 2005 году; Сейчас в ней самый высокий уровень жизни в мире.
Департамент по экономическим и социальным вопросам ООН прогнозирует, что население мира достигнет пика в более чем 10 миллиардов в конце XXI века, но Санджив Саньял утверждает, что глобальная рождаемость будет ниже коэффициента замещения в 2020-х годах и что численность населения мира достигнет пика ниже 9 миллиардов к 2050 году, после чего последует продолжительное снижение. В исследовании 2014 года Science делается вывод о том, что к 2100 году численность населения в мире достигнет 11 миллиардов человек с 70% вероятностью продолжения роста в 22-м веке.
В 2015 году, по данным Росстата, суммарный коэффициент рождаемости в России составил 1.78. В городской местности значение коэффициента составило 1.678, в сельской местности - 2.111. За период с 2006 по 2013 годы суммарный коэффициент рождаемости в РФ увеличился на 30.8 %.

4. Рост по странам
Согласно статистике народонаселения Организации Объединённых Наций, численность населения мира увеличилась на 30%, или 1.6 миллиардов человек, в период с 1990 по 2010 год. По количеству людей это увеличение было самым высоким в Индии 350 миллионов и Китае 196 миллионов Рост населения был одним из самых высоких в Объединённых Арабских Эмиратах 315% и Катаре 271%.
Заметки * Эритрея покинула Эфиопию в 1991. † Разделён на Судан и Южный Судан в 2011. ‡ Япония и Рюкю объединены 1972. # Индия и Сикким объединены в 1975.

5. В будущем
Согласно пересмотренному в ООН прогнозу на 2010 год, по отношению предположений народонаселения, численность населения мира достигнет своего пика в 10.1 миллиард человек в 2100 году, заметно увеличевшись по сравнению с 7 миллиардов в 2011 году. В документе, подготовленном в 2014 году демографами из нескольких университетов и Отделом народонаселения Организации Объединённых Наций, прогнозируется, что население мира достигнет примерно 10.9 миллиардов человек в 2100 году и продолжит расти в последующий период. Однако некоторые эксперты оспаривают цифры ООН и утверждают, что в 2020-е годы уровень рождаемости будет ниже коэффициента замещения. Согласно их прогнозам, рост населения будет поддерживаться только до 2040-х годов за счёт увеличения продолжительности жизни, но достигнет пика ниже 9 миллиардов к 2050 году.

Бразильское экономическое чудо

Бразильское чудо было периодом исключительно высокого экономического роста в Бразилии во время военной диктатуры. За это время среднегодовой рост ВВП близилс...