Землеведение как фундаментальная естественная наука. Общее землеведение - Мильков Ф.Н
Мильков Ф.Н. Общее землеведение: Учеб. для студ. географ. спец. вузов. - M.: Высш. шк., 1990. - 335 c.ISBN 5-06-000639-5
Скачать (прямая ссылка): obsh_zemleveden.pdf Предыдущая 1 2 > .. >> Следующая
Общее землеведение принадлежит к числу фундаментальных географических наук. Его нельзя рассматривать как введение в физическую географию.
По существу, это методологическое вступление в мир географии в целом. Учение о географической оболочке - та призма, которая помогает определить географическую принадлежность изучаемых предметов, процессов и целых научных дисциплин. Например, земная кора, если изучать только ее физические свойства, представляет собой предмет геофизики; земная кора с точки зрения ее состава, строения и развития изучается геологией; и та же земная кора как структурная часть географической оболочки исследуется географией, точнее, общим землеведением. To же самое относится к атмосфере, изучением которой занимается геофизическая наука метео-
1 Гагарин Ю. Вижу Землю. M., 1971. С. 56.
5
рология. Однако ее нижние слои (тропосфера), входящие в географическую оболочку, служат носителями климата и изучаются одной из отраслевых географических дисциплин - климатологией. Принципы и методы изучения географической оболочки как целостной динамической системы являются сквозными для всех других физико-географических наук - страноведческих и отраслевых. Системный же подход с анализом взаимосвязей между структурными частями объекта, широко используемый при установлении закономерностей общего землеведения, сохраняет свое значение во всех подразделениях не только физической, но и экономической географии.
Современная география, подобно биологии, химии, физике и другим фундаментальным наукам, представляет сложную систему обособившихся в разное время научных дисциплин. Какое же место занимает общее землеведение в системной классификации географических наук? Отвечая на этот вопрос, сделаем одно пояснение. У каждой науки различаются объект изучения и предмет изучения. При этом предмет изучения науки становится объектом изучения целой системы наук на более низкой классификационной ступени. Таких классификационных ступеней - таксонов - четыре: цикл, семейство, род, вид (рис. 1).
Вместе с географией в цикл наук о Земле входят биология, гео-югия, геофизика, геохимия. У всех этих наук один объект изучения- Земля, но каждая из них имеет свой предмет изучения. У биологии это органическая жизнь, у геохимии - химический состав Земли, у геологии - ее недра, а у географии - земная поверхность как неразрывный комплекс естественного и социального происхождения. На уровне цикла мы видим предметную сущность единства географии, о чем давно уже писал В. А. Анучин (1960). Географию обособляет в цикле наук о Земле не один предмет изучения, но и основной метод - описательный. Старейший и общий для всех географических наук описательный метод продолжает усложняться и совершенствоваться вместе с развитием науки. В самом названии география (от греч. ge-Земля и grapho - пишу), заключен и предмет и основной метод исследования этой науки.
География на уровне цикла - это нерасчлененная география, родоначальница всех других географических наук. Она изучает наиболее общие закономерности и нерасчлененной называется потому, что ее выводы одинаково распространяются на все последующие подразделения географической науки.
Семейство географических наук образуют физическая и экономическая география, страноведение, картография, история и методология географической науки. Все они имеют один объект изучения - земную поверхность, предметы же изучения -разные. Предметом изучения физической географии служит географическая оболочка Земли, экономической географии - хозяйство и население в форме территориальных социально-экономических систем. Науки
6
[,Ландшафтная] сфера
Ландшафтное страноведение Общее ландшафт оведение Морфология ландшафтов Картирование ландшафтов Геофизика ландшафта Геохимия I ландшафта 1 Биофизика ландшафта
Вид ландшафтоведч еоких наук
Рис. 1. Место общего землеведения в системной классификации географических
наук
7
географического семейства в той или иной мере связаны с науками других семейств цикла наук о Земле. Физическая география немыслима без знания основ геологии, биологии, геофизики. Особенно далекие «внецикловые» взаимосвязи свойственны экономической географии - общественной науке, опирающейся во многом на законы политической экономии. И все же теснее всего она связана с физической географией, своей «соседкой» по семейству наук. Приходится сожалеть, что в недалеком прошлом было затрачено много усилий не на поиски системных взаимосвязей физической географии с экономической, а на их различия, даже противопоставление, что вело к разрыву этих близких наук.
Наиболее полное выражение синтез физической географии с экономической находит в страноведении. На уровне семейства оно имеет общегеографический - триединый (природа, население, хозяйство) - характер. Одни из лучших страноведческих монографий этого типа - «Киргизия» (1946) С. Н. Рязанцева, «Центральная Европа» Э. Мартонна (1938), «Северная Америка» А. Боли (1948), «Индия и Пакистан» О. Спейта (1957).
В семействе географических наук особое место занимает история и методология географической науки. Это не традиционная история географических открытий, а история географических идей (разумеется, на фоне расширявшихся географических открытий), история становления современных методологических основ географической науки. Первый опыт создания лекционного курса по истории и методологии географической науки принадлежит Ю. Г. Ca-ушкину (1976).
ЛЕКЦИЯ 1
География в системе наук о Земле. Структура географии как науки. Место общего землеведения в системной классификации географических наук. Предмет и объект изучения общего землеведения. Основоположники учения о географической оболочке. Методы современного землеведения.
Географией называется комплекс тесно связанных между собой наук, который делится на четыре блока (В.П. Максаковский, 1998): физико-географические, социально-экономико-географические науки, картографию, страноведение. Каждый из этих блоков, в свою очередь, подразделяется на системы географических наук.
Блок физико-географических наук состоит из общих физико-географических наук, частных (отраслевых) физико-географических наук, палеогеографии. Общие физико-географические науки делятся на общую физическую географию (общее землеведение) и региональную физическую географию.
Объект науки – конечная цель к которой стремится любое географическое исследование. Предмет науки – ближайшая цель, задача, стоящая перед конкретным исследованием.
Все физико-географические науки объединяет единый объект исследования. Сейчас уже большинство ученых пришли к общему мнению о том, что все физико-географические науки изучают географическую оболочку. По определению Н.И. Михайлова (1985), физическая география – наука о географической оболочке Земли, ее составе, структуре, особенностях формирования и развития, пространственной дифференциации.
Географическая оболочка (ГО) – материальная система, образованная при взаимопроникновении и взаимодействии атмосферы, гидросферы, литосферы, живого вещества, а на современном этапе – и человеческого общества. Верхний и нижний пределы ГО приблизительно совпадают с границами распространения жизни. Она простирается до верхних границ тропосферы, в среднем до высоты 11 км, включает всю поверхностную водную оболочку до 11 км толщины в океане и верхнюю 2-х, 3-х километровую толщу литосферы. Таким образом, география не является наукой о Земле вообще – такая задача была бы непосильной для одной науки, а изучает только определенную и довольно тонкую ее пленку – ГО. Однако и в этих пределах природа изучается многими науками (биология, зоология, геология, климатология и др.). Какое же место занимает общее землеведение в системной классификации географических наук. Классификационных ступеней (таксонов) 4: цикл, семейство, род, вид.
Вместе с географией в цикл наук о Земле входят биология, геология, геофизика, геохимия. У всех этих наук один объект изучения – Земля, но разные предметы (биология – органическая жизнь, геохимия – химический состав Земли, геология – недра, география – земная поверхность как неразрывный комплекс естественного и социального происхождения). На уровне цикла мы видим предметную сущность единства географии. В цикле наук о Земле географию обособляет не один предмет изучения, но и основной метод – описательный. Старейший и общий для всех географических наук описательный метод продолжает усложняться и совершенствоваться вместе с развитием науки. В самом названии география ( от греческого ге – Земля и графо – пишу), заключен предмет и основной метод исследования.
География на уровне цикла – это нерасчлененная география, родоначальница всех других географических наук. Она изучает наиболее общие закономерности и нерасчлененной называется потому, что ее выводы одинаково распространяются на все последующие подразделения географической науки.
Семейство географических наук образуют физическая и экономическая география, страноведение, картография, история и методология географической науки. Все они имеют единый объект – земную поверхность, но разные предметы: физическая география – географическая оболочка Земли, экономическая – хозяйство и население в форме территориальных социально-экономических систем. Страноведение – синтез физической и экономической географии, на уровне семейства оно носит общегеографический триединый характер (природа, население, хозяйство).
В семействе географических наук особое место занимает история и методология географической науки. Это не традиционная история географических открытий, а история географических идей, история становления современных методологических основ географической науки. Первый опыт создания лекционного курса по истории и методологии географической науки принадлежит Ю.Г. Саушкину (1976).
Род физико-географических наук представлен общим землеведением , ландшафтоведением, палеогеографией и частными отраслевыми науками (геоморфология – наука о рельефе земной поверхности, климатология и метеорология – науки, изучающие воздушную оболочку, формирование климатов и их географическое распространение, почвоведение – закономерности образования почв, их развитие, состав и закономерности размещения, гидрология – наука, изучающая водную оболочку Земли, биогеография изучает состав живых организмов, их распространение и формирование биоценозов). Задача палеогеографии – изучение географической оболочки и динамики природных условий в прошлые геологические эпохи. Предметом изучения ландшафтоведения является тонкий, наиболее активный центральный слой ГО – ландшафтная сфера,состоящая из ПТК разного ранга. Предметом изучения ОЗ являются структура, внутренние и внешние взаимосвязи, динамика функционирования ГО как целостной системы.
Таким образом все эти науки объединяет один объект – ГО , предмет же изучения каждой из них специфичен, индивидуален – это какая либо одна из структурных частей или сторон ГО.
ГО в настоящее время сильно изменилась под воздействием человека. В ней сосредоточены области наивысшей хозяйственной активности общества. Сейчас ее уже невозможно рассматривать без учета воздействия человека. В связи с этим в работах географов стало формироваться представление о сквозных направлениях (В.П. Максаковский, 1998). В общем землеведении как фундаментальной науке особенно выделена важность данных направлений. Во-первых, это гуманизация, т.е. поворот к человеку, всем сферам и циклам его деятельности. Гуманизация – новое мировоззрение, утверждающее ценности общечеловеческого, общекультурного достояния, поэтому география должна рассматривать связи «человек – хозяйство – территория – окружающая среда».
Во-вторых, это социологизация, т.е. повышение внимания к социальным аспектам развития.
В-третьих, экологизация – направление, которому в настоящее время придается исключительно важное значение. Экологическая культура человечества должна включать навыки, осознанную необходимость и потребность соизмерять деятельность общества и каждого человека с возможностями сохранения позитивных экологических качеств и свойств окружающей среды.
В-четвертых, экономизация – направление, характерное для многих наук.
В системе фундаментального географического образования курс общего землеведения выполняет несколько важных функций:
1.Этот курс вводит будущего географа в его сложный профессиональный мир, закладывая основы географического мировоззрения и мышления. Процессы и явления рассматриваются в системной связи между собой и с окружающим пространством, тогда как частные дисциплины вынуждены изучать их прежде всего отдельно друг от друга.
2.Землеведение – это теория ГО как целостной системы, являющейся носителем географической и иной информации развития материи, что имеет принципиальное значение для географии в целом и позволяет использовать положения землеведения в качестве методологической основы частногеографического анализа.
3.Землеведение служит теоретической базой глобальной экологии, которая сосредоточивает усилия на оценке текущего состояния и прогнозирования ближайших изменений географической оболочки как среды существования живых организмов и обитания человека с целью обеспечения экологической безопасности.
4.Землеведение является теоретической базой и основой эволюционной географии – огромного блока дисциплин, исследующих и расшифровывающих историю возникновения и развития нашей планеты, ее окружения и пространственно-временную неоднородность геологического (географического) прошлого. ОЗ обеспечивает правильность понимания прошлого, аргументированность причин и следствий современных процессов и явлений в ГО, корректность их анализа и переноса на аналогичные события былого.
5.Землеведение – это своеобразный мост между географическими знаниями, навыками и представлениями, полученными в школьных курсах, и теорией ГО.
В настоящее время концепция землеведения, которая сложилась как системное учение о целостном объекте – ГО, заметно трансформировалась – от познания фундаментальных физико-географических закономерностей к исследованию на этой основе «очеловеченой» природы с целью оптимизации природной среды (природно-антропогенной) и управления процессами в том числе обусловленными человеческой деятельностью и ее последствиями на планетарном уровне.
Развитие ОЗ как науки неотделимо от развития географии. Поэтому задачи, стоящие перед географией, являются в той же мере и задачами ОЗ.
Всем наукам, в том числе и географии, свойственны три ступени познания:
Сбор и накопление фактов;
Приведение их в систему, создание классификаций и теорий;
Научный прогноз, практической применение теории.
Задачи, которые ставила перед собой география, по мере развития науки и человеческого общества изменялись.
Античная география в основном имела описательную функцию , занималась описанием вновь открытых земель. Эту задачу география выполняла до Великих географических открытий 16-17 вв. Описательное направление в географии не потеряло своего значения и в настоящее время. Однако в недрах описательного направления зарождалось другое направление – аналитическое : первые географические теории появились в античное время. Аристотель (философ, ученый, 384-322 до н.э.)– основоположник аналитического направления в географии. Его труд «Метеорологика», по существу курс ОЗ, в котором он говорил о существовании и взаимном проникновении нескольких сфер, о круговороте влаги и образовании рек за счет поверхностного стока, об изменениях земной поверхности, морских течениях, землетрясениях, зонах Земли. Эратосфену (275-195 до н.э.) принадлежит первое точное измерение окружности Земли по меридиану – 252 тыс. стадий, что близко к 40 тыс. км.
Большую и своеобразную роль в развитии ОЗ сыграл древнегреческий астроном Клавдий Птолемей (ок. 90-168 н.э.), живший в период расцвета Римской империи. Птолемей различал географию и хорографию. Под первой он подразумевал «линейное изображение всей ныне известной нам части Земли, со всем тем, что на ней находится», под второй – подробное описание местностей; первая (география) имеет дело с количеством, вторая (хорография) - с качеством. Птолемеем были предложены две новые картографические проекции, его заслуженно считают «отцом» картографии. «Руководство по географии» (в основе геоцентрическая система мира) Птолемея из 8 книг завершает античный период в развитии географии.
Средневековая география основывается на догмах церкви.
В 1650 году в Голландии Бернхард Варений (немец) публикует «Всеобщую географию» - труд с которого можно вести отсчет времени ОЗ как самостоятельной научной дисциплины. В нем нашли обобщение результаты Великих географических открытий и успехи в области астрономии, опирающейся на гелиоцентрическую картину мира (Н. Коперник, Г. Галилей, Дж. Бруно, И. Кеплер). Предмет географии, по Б. Варению, составляет земноводный круг, образованный взаимопроникающими друг в друга частями – землей, водой, атмосферой. Земноводный круг в целом изучает всеобщая география. Отдельные области – предмет частной географии.
В 18-19 вв., когда мир был в основном открыт и описан на первое место вышли аналитическая и объяснительная функции : географы анализировали накопленные данные и создавали первые гипотезы и теории. Через полтора столетия после Варения развертывается научная деятельность А. Гумбольдта . Гумбольдт – ученый-энциклопедист, путешественник, исследователь природы Южной Америки – представлял природу как целостную, взаимосвязанную картину мира. Величайшая заслуга его состоит в том, что он вскрыл значение анализа взаимосвязей как ведущей нити всей географической науки. Пользуясь анализом взаимосвязей между растительностью и климатом он заложил основы географии растений; расширив диапазон взаимосвязей (растительность - животный мир – климат - рельеф), обосновал биоклиматическую широтную и высотную зональность. В своем труде «Космос» Гумбольдт сделал первый шаг к обоснованию взгляда на земную поверхность (предмет географии) как особую оболочку, развивая мысль не только о взаимосвязи, но и о взаимодействии воздуха, моря. Земли, о единстве неорганической и органической природы. Ему принадлежит термин «жизнесфера», по своему содержанию аналогичный биосфере а также «сфера разума», получивший много позже название ноосфера.
В одно время с А. Гумбольдтом работал Карл Риттер , профессор Берлинского университета, основатель первой кафедры географии в Германии. К Риттер ввел в науку термин «землеведение, стремился количественно оценить пространственные соотношения между различными географическими объектами. Риттер был чисто кабинетный ученый и, несмотря на большую известность его трудов по ОЗ, природоведческая часть их неоригинальна. Землю – предмет географии – Риттер предлагал рассматривать как жилище рода человеческого, однако решение проблемы природа-человек вылилось в попытку совместить несовместимое – научное естествознание с богом.
Э. Реклю принадлежит многотомный труд «Земля и люди. Всеобщая география», в котором он охарактеризовал большинство стран мира, приводя очень интересные сведения о них. Реклю является основоположником современного страноведения.
Развитие географической мысли в России в 18 –19 вв. связано с именами крупнейших ученых – М.В. Ломоносова, В.Н. Татищева, С.П. Крашенинникова В.В. Докучаева, Д.Н. Анучина, А.И. Воейкова и др. М.В. Ломоносов в отличие от Риттера был организатором науки, великим практиком. Он исследовал солнечную систему, открыл атмосферу на Венере, изучал электрические и оптические эффекты в атмосфере (молнии). В труде «О слоях земных» ученый подчеркнул важность исторического подхода в науке. Историзм пронизывает все его творчество, независимо от того, говорит ли он о происхождении чернозема или о тектонических движениях. Законы формирования рельефа, изложенные Ломоносовым, до сих пор признаются учеными-геоморфологами. М.В. Ломоносов является основателем МГУ. Книга С.П. Крашенинникова «Описание земли Камчатки» стала первым комплексным страноведческим исследованием.
В.В. Докучаев в монографии «Русский чернозем» и А.И. Воейков в монографии «Климаты земного шара, в особенности России» на примере почв и климата вскрывают сложный механизм взаимодействия компонентов географической оболочки. В конце 19 столетия В.В. Докучаев приходит к важнейшему теоретическому обобщению в ОЗ – закону мировой географической зональности, он считает зональность всеобщим законом природы, который распространяется на все компоненты природы (в том числе и неорганические), на равнины и горы, сушу и море.
В 1884 г. Д.Н. Анучин В МГУ организует кафедру географии и этнографии. В 1887 г. кафедру географии открывают в Петербургском университете, год спустя – в Казанском. Организатором кафедры географии в Харьковском университете в 1889 г. стал ученик Докучаева А.Н. Краснов, исследователь степей и зарубежных тропиков, создатель Батумского ботанического сада, в 1894 г. стал первым в России доктором географии после публичной защиты диссертации. А.Н. Краснов говорит о трех чертах научного землеведения, отличающих его от старой географии:
Научное землеведение ставит задачей не описание разрозненных явлений природы, а отыскание взаимной связи и взаимной обусловленности между явлениями природы;
Научное землеведение интересует не внешняя сторона явлений природы, а их генезис;
Научное землеведение описывает не неизменную, статичную природу, а природу изменяющуюся, имеющую свою историю развития.
А.Н. Краснов – автор первого русского учебника для университетов по ОЗ. В методологическом введении к «Основам землеведения» автор утверждает, что география изучает не отдельные явления и процессы, а их сочетания, географические комплексы – пустыни, степи, области вечных снегов и льдов и т.п. Такой взгляд на географию как науку о географических комплексах был новым в географической литературе.
Наиболее четко мысль о наружной оболочке Земли как предмете физической географии была высказана П.И. Броуновым . Броунов читал курс «Общая физическая география» в Петербургском университете, в предисловии к которому он писал, что физическая география изучает современное устройство наружной земной оболочки, состоящей из четырех концентрических сферических оболочек: литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Все эти сферы проникают одна в другую, обуславливая своим взаимодействием наружный облик Земли и все происходящие на ней явления. Изучение этого взаимодействия – одна из важнейших задач физической географии, делающая ее вполне самостоятельной, отличающей ее от геологии, метеорологии и др. родственных наук.
В 1932 г. А.А. Григорьев выступает с примечательной статьей «Предмет и задачи физической географии», в которой говорится о том, что земная поверхность представляет качественно особую вертикальную физико-географическую зону, или оболочку, характеризующуюся глубоким взаимопроникновением и активным взаимодействием литосферы, атмосферы и гидросферы, возникновением и развитием именно в ней органической жизни, наличием в ней сложного, но единого физико-географического процесса. Несколько лет спустя А.А. Григорьев (1937) обоснованию географической оболочки как предмета физической географии посвящает специальную монографию. В его же работах нашел обоснование и основной метод исследования ГО – балансовый метод, в первую очередь радиационный баланс, баланс тепла и влаги.
В эти же годы Л.С. Бергом закладывались основы учения о ландшафте и географических зонах. В конце 40-х годов предпринимались попытки противопоставить учения А.А. Григорьева о физико-географической оболочке и физико-географическом процессе и Л.С. Берга о ландшафтах. Единственно правильную позицию в развернувшейся дискуссии занял С.В. Калесник , показавший, что эти два направления не противоречат друг другу, а отражают разные стороны предмета физической географии – географической оболочки. Данная точка зрения нашла воплощение в фундаментальном труде С.В. Калесника «Основы общего землеведения» (1947, 1955). Работа во многом способствовала широкому познанию географической оболочки как предмета физической географии
В настоящее время на ноосферном этапе развития ГО большое внимание уделяется географическому прогнозу и мониторингу, т.е. контролю за состоянием природы и предвидению будущего ее развития.
Важнейшая задача современной географии – разработка научных основ рационального использования природных ресурсов. Сохранения и улучшения природной среды. Для ее решения необходимо изучать закономерности изменения и развития ГО в условиях интенсивного использования природных ресурсов, неизбежной трансформации окружающей среды при активном техногенном воздействии.
В настоящее время немаловажное значение придается изучению стихийных бедствий и разработке путей их прогноза, поскольку участились природные и техногенные катастрофы, а по мере увеличения численности населения и развития техники их воздействие будет приобретать все большие масштабы.
Одной из важнейших задач географии является исследование взаимодействия человека и природы, разработка стратегии коэволюции человека и природы.
Основные методы ОЗ.
Все разнообразие методов географических исследований сводится к трем категориям: общенаучные, междисциплинарные и специфические для данной науки (по Ф.Н. Милькову, 1990). Важнейшим общенаучным методом является материалистическая диалектика . Ее законы и основные положения о всеобщей связи явлений, единстве и борьбе противоположностей, переходе количественных изменений в качественные, отрицании отрицания составляют методологическую основу географии. С материалистической диалектикой связан и исторический метод . В физической географии исторический метод нашел свое выражение в палеогеографии. Общенаучное значение имеет системный подход к изучаемому объекту. Каждый объект рассматривается как сложное образование, состоящее из структурных частей, взаимодействующих друг с другом.
Междисциплинарные методы – общие для группы наук. В географии – это математический, геохимический, геофизический методы и метод моделирования. Для изучения объектов используются количественные характеристики, математическая статистика. В последнее время широко применяется компьютерная обработка материалов. Математический метод – важный метод в географии, но нередко тестирование, запоминание количественных характеристик подменяют развитие творческой, думающей личности. Геохимический и геофизический методы позволяют оценить потоки вещества и энергии в географической оболочке, круговороты, термический и водный режимы.
Модель (метод моделирования) – графическое изображение объекта, отражающее структуру и динамические связи, дающее программу дальнейших исследований. Широкую известность получили модели будущего состояния биосферы Н.Н. Моисеева.
К специфическим методам в географии относятся сравнительно-описательный, экспедиционный, картографический, аэрокосмический.
Сравнительно-описательный и картографический методы – самые старые методы в географии. А. Гумбольдт в «Картинах природы» писал, что сравнивать между собой отличительные особенности природы отдаленных стран и представлять результаты этих сравнений – благодарная задача географии. Сравнение выполняет ряд функций: определяет ареал сходных явлений, разграничивает сходные явления, делает незнакомое знакомым. Выражением сравнительно-описательного метода служат различного рода изолинии – изотермы, изогипсы, изобары и т.д. Без них невозможно представить ни одной отраслевой или комплексной научной дисциплины физико-географического цикла.
Наиболее полное и разностороннее применение сравнительно-описательный метод находит в страноведении.
Экспедиционный метод исследования называют полевым. Полевой материал, собранный в экспедициях, составляет хлеб географии, ее фундамент, опираясь на который только и может развиваться теория.
Экспедиции как метод сбора полевого материала берут начало с античных времен. Геродот в середине 5 века до н.э. совершил многолетнее путешествие, давшее ему необходимый материал по истории и природе посещенных стран. В своем девятитомном труде «История» он описал природу, население, религию многих стран (Вавилон, Малая Азия, Египет), привел данные о Черном море, Днепре, Доне. Далее следует эпоха Великих географических открытий – путешествия Колумба, Магеллана, Васко да Гаммы и др.). В один ряд с ними следует поставить Великую Северную экспедицию в России (1733-1743), цель которой заключалась в исследовании Камчатки (изучена природа Камчатки, открыт северо-запад Северной Америки, описано побережье Северного Ледовитого океана, нанесена на карту крайняя северная точка Азии – мыс Челюскин). Глубокий след в истории отечественной географии оставили Академические экспедиции 1768-1774 гг. Они были комплексными, в их задачу входило описание природы, населения и хозяйства огромной территории – Европейской России, Урала, части Сибири.
Разновидностью полевых исследований являются географические стационары. Инициатива их создания принадлежит А.А. Григорьеву, первый стационар под его руководством был создан на Тянь-Шане. Широкой известностью пользуются географический стационар Государственного гидрологического института на Валдае, географический стационар МГУ.
Изучение географических карт перед выходом в поле – необходимое условие для успешных полевых работ. В это время выявляются пробелы в данных, определяются районы комплексных исследований. Карты – конечный итог полевых работ, они отражают взаиморасположение и структуру изученных объектов, показывают их взаимосвязи.
Аэрофотосъемка используется в географии с 30-х годов 20 века, космические съемки появились сравнительно недавно. Они позволяют в комплексе, на больших территориях и с большой высоты оценить изучаемые объекты.
Метод балансов – в основе находится универсальный физический закон – закон сохранения вещества и энергии. Установив все возможные пути входа и выхода вещества и энергии и измерив потоки, исследователь по их разности может судить, произошло ли накопление в геосистеме этих субстанций или расходованиею. Балансовый метод используется в землеведении в качестве средства исследования энергетики, водного и солевого режимов, газового состава, биологического и другого круговорота.
Все географические исследования отличает специфический географический подход – фундаментальное представление о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений, комплексный взгляд на природу. Он характеризуется территориальностью, глобальностью, историзмом.
Предметом землеведения является географическая оболочка - объем вещества разного состава и состояния, возникшего в земных условиях и сформировавшего специфическую сферу нашей планеты. Географическая оболочка в землеведении исследуется как часть планеты и Космоса, которая находится под властью земных сил и развивается в процессе сложного космическо-планетарного взаимодействия.
В системе фундаментального географического образования землеведение является своеобразным связующим звеном между географическими знаниями, навыками и представлениями, полученными в школе, и глобальным естествознанием. Этот курс вводит будущего географа в сложный профессиональный мир, закладывая основы географического мировоззрения и мышления. Географический мир в землеведении предстает в виде целостности, процессы и явления рассматриваются в системной связи между собой и с окружающим пространством. «В землеведении с фактов, как таковых, внимание переносится на выяснение всесторонних связей между ними и раскрытие сложной совокупности географических процессов на пространстве всего земного шара», - писал более полувека назад С. В. Калесник.
Землеведение принадлежит к числу фундаментальных естественных наук. В иерархии естественного цикла наук землеведение как частный вариант планетоведения должно находиться в одном ряду с астрономией, космологией, физикой, химией. Следующий ранг создают науки о Земле - геология, география, общая биология, экология и др. В системе географических дисциплин землеведение занимает особую роль. Оно предстает как бы «наднаукой», объединяющей информацию о всех процессах и явлениях, происходящих после формирования планеты из межзвездной туманности. За это время на нашей планете возникли земная кора, воздушная и водная оболочки, в разной степени насыщенные живым веществом. В результате их взаимодействия по периферии планеты сформировался специфический материальный объем - географическая оболочка. Изучение этой оболочки как комплексного образования и является задачей землеведения.
Землеведение служит теоретической базой глобальной экологии - науки, которая оценивает текущее состояние и прогнозирует ближайшие изменения географической оболочки как среды существования живых организмов с целью обеспечения их экологического благополучия. С течением времени состояние географической оболочки менялось и меняется от чисто природной к природно-антропогенной и даже существенно антропогенной. Но она всегда была и будет по отношению к человеку и живым существам окружающей средой. С таких позиций, основная задача землеведения - исследование глобальных изменений, происходящих в географической оболочке, для понимания взаимодействия физических, химических и биологических процессов, которые определяют экосистему Земли.
Землеведение является теоретической основой эволюционной географии - огромного блока дисциплин, исследующих историю возникновения и развития нашей планеты и ее окружения. Оно обеспечивает понимание прошлого и аргументированность причин и следствий современных процессов и явлений в географической оболочке. Исходя из того, что прошлое определяет современность, землеведение существенно помогает расшифровке тенденций развития практически всех глобальных проблем современности. Это своеобразный ключ к познанию мира.
Термин «землеведение» появился в середине XIX в. при переводе трудов немецкого географа К. Риттера русскими переводчиками под руководством П. П. Семенова-Тян-Шанского. Это слово имеет сугубо русское звучание. В настоящее время в иностранных языках понятию «землеведение» отвечают разные термины и его дословный перевод подчас затруднителен. Нами уже высказывалось мнение, что термин «землеведение» введен русскими исследователями как наиболее полно отражающий сущность переводимых описаний. В связи с этим вряд ли правильно утверждать, что «землеведение» имеет иностранное происхождение и введено К. Риттером. В работах Риттера такого слова нет, он говорил о познании Земли или общей географии, а русскоязычный термин - это плод русских специалистов.
Землеведение как системное учение сложилось главным образом на протяжении XX в. в итоге исследований крупнейших географов и естествоиспытателей, а также обобщений накопленных знаний. Однако его первоначальная направленность заметно трансформировалась, пройдя путь от познания фундаментальных при-родно-географических закономерностей к исследованию на этой основе «очеловеченной» природы в целях оптимизации окружающей (природной или природно-антропогенной) среды и управления ею на планетарном уровне, имея благородную задачу - сохранение всего биологического многообразия.
Рассматривая землеведение как фундаментальную естественную науку географического профиля, необходимо обратить внимание на главный методический прием исследования географических объектов - пространственно-территориальный, т. е. изучение любого объекта в его пространственном расположении и взаимосвязи с окружающими объектами. В связи с этим особо подчеркнем, что географическая оболочка - понятие объемное, где территория с ее глубиной (недрами и водами) и высотой (воздухом) формируется совместно под действием географических процессов и явлений, постоянно изменяющихся во времени.
Итак, землеведение - фундаментальная наука, изучающая общие закономерности строения, функционирования и развития географической оболочки в единстве и взаимодействии с окружающим пространством-временем на разных уровнях его организации (от Вселенной до атома) и устанавливающая пути создания и существования современных природных (природно-антропогенных) ситуаций и тенденции их возможного преобразования в будущем.
Литература
Боков В.А., Селиверстов Ю.П., Черванев И.Г. Общее землеведение. - СПб., 1998.
Будыко М. И. Эволюция биосферы. - Л., 1984.
Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А. Л. История атмосферы. -Л., 1985.
Веклич М.В. Проблемы палеоклиматологии. - Киев, 1987.
Вронский В. А., Войткевич Г. В. Основы палеогеографии. - Ростов-на-Дону, 1997.
Географические проблемы конца XX века / Отв. ред. Ю. П. Селиверстов. - СПб., 1998.
География: на грани веков / Отв. ред. Ю. П.Селиверстов. Тр. XI съезда РГО. - Т. 1.-СПб., 2000.
Геренчук К.И., Боков В.А., Черванев И.Г. Общее землеведение. - М., 1984.
Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. - М., 1991.
Калесник СВ. Общие географические закономерности Земли. - М., 1970.
Любушкина С. Г., Пашканг К. В. Естествознание: Землеведение и краеведение. - М., 2002.
Марков К. К., Добродеев О. П., Симонов Ю.Г., Суетова И. А. Введение в физическую географию. - М., 1970.
Милъков Ф. И. Общее землеведение. - М., 1990.
Неклюдова М.Н. Общее землеведение. - М., 1976.
Николаев В. А. Ландшафтоведение. - М., 2000.
Синицын В.М. Введение в палеоклиматологию. - Л., 1980.
Шубаев Л. П. Общее землеведение. - М., 1977.
ГЛАВА 1. РУБЕЖИ ЗЕМЛЕВЕДЕНИЯ
Истоки землеведения были заложены в глубокой древности, когда человек стал интересоваться своим окружением на Земле и в Космосе. Однако древние мыслители не только описывали окрестности. Уже изначально люди систематически наблюдали за изменениями окружающего пространства и природными совпадениями, пытаясь установить причинно-следственные связи. Задолго до религиозных учений и представлений о божественном начале природы и жизни существовали взгляды на окружающий мир. Так постепенно складывались понятия и представления, многие из которых носили, несомненно, землеведческий характер.
Египтяне и вавилоняне прогнозировали время наступления наводнений в зависимости от расположения звезд, греки и римляне измерили Землю и установили ее положение в Космосе, китайцы и предки индусов постигали смысл жизни и взаимоотношения человека с его природным окружением. Мегалитические культуры неизвестных народов использовали закономерности движения Земли и положения планет и звезд для своих идеологических воззрений и построений культовых сооружений. Эти достижения характеризуют донаучный период познания и становления географических знаний. Многие открытия, приписанные мыслителям средневекового Возрождения, были известны уже в глубокой древности.
В доантичный период в Древней Индии возникло учение о материальной субстанции, которая представляла собой отдельные неделимые элементы (атомы) или их сочетания. Кроме материи, к неживым субстанциям относились пространство и время, а также условия покоя и движения. Жители Индии первыми провозгласили принцип непричинения вреда живым организмам. В Древнем Китае было создано учение о всеобщем законе мира вещей, согласно которому жизнь природы и людей протекает по определенному естественному пути, составляющему вместе с субстанцией вещей основу мира. В мире все находится в движении и изменении, в процессе которых все вещи переходят в свою противоположность. Древний Вавилон и Древний Египет дали примеры использования достижений астрономии, космологии и математики в практической жизни народов. Здесь возникли учения о происхождении мира (космогония) и его строении (космология). Вавилоняне установили правильную последовательность планет, сформировали звездное астральное мировоззрение, выделили знаки зодиака, ввели 60-ричную систему исчисления, лежащую в основе градусной меры и шкалы времени, установили периоды повторяемости солнечных и лунных затмений. В эпохи Древнего и Среднего царств в Египте были разработаны основы прогнозирования нильских разливов, создан солнечный календарь, точно определена продолжительность года и выделено 12 месяцев. Финикийцы и карфагеняне применили знания астрономии для навигации и ориентирования по звездам. Древними народами была высказана правильная и основополагающая до настоящего времени мысль об эволюции окружающего мира (от простого к сложному, от беспорядка к порядку), его постоянной изменчивости и обновлении.
В античное время было составлено представление о геоцент-ричном строении Мира (К.Птолемей, 165 - 87 гг. до н.э.), введены понятия «Вселенная» и «Космос», даны правильные оценки формы и размеров Земли. В это время сложилась система наук о Земле, основными направлениями которой были: описательно-страноведческое (Страбон, Плиний Старший), математико-гео-графическое (пифагорейцы, Гиппарх, Птолемей) и физико-географическое (Эратосфен, Посидоний).
Многое дали развитию географии и ее отдельных направлений эпохи Средневековья и Возрождения - время великих географических открытий (с конца XV в.), когда получили широкое развитие путешествия, принесшие огромный фактический материал о морях и землях, обобщение которого совершенствовало представления о географическом пространстве. Была практически доказана шарообразность Земли, единство вод Мирового океана, впервые создан глобус (в первой половине XV в. до кругосветного плавания Магеллана). Н.Коперник обнародовал свою гелиоцентрическую систему строения Вселенной, а Д.Бруно высказал идею о бесконечности Вселенной и множественности миров. В океанах были обнаружены течения (в частности, Гольфстрим), зоны штилей и муссонов. Г. Меркатор предложил новую проекцию и создал мировую карту, удобную для навигации. С этим периодом связаны появление сравнительно географических описаний, создание теорий научных заключений методами индукции (Ф. Бэкон) и дедукции (Р.Декарт), разработка метода изолиний для составления батиметрических, а затем и гипсографических карт. Конструирование зрительной трубы, термометра и барометра позволило приступить к развитию экспериментальной географии и инструментальным наблюдениям.
На рубеже XVI и XVII вв. начинают оформляться контуры землеведения. Н.Карпентер (1625) попытался свести воедино сведения о природе Земли. Несколько позже (1650) появился труд Б. Варениуса, который можно считать официальным началом землеведения, где он записал, что «всеобщая география называется та, которая рассматривает Землю вообще, изъясняет ее свойства, не вступая в подробное стран описание». В 1664 г. Р. Декарт дал естественно-научное объяснение происхождения Земли. Он считал, что Солнце и все планеты Солнечной системы образовались в результате вихревого движения мельчайших частиц материи, а при формировании Земли произошла дифференциация вещества на огненно-жидкое металлическое ядро, твердую кору, атмосферу и воду. Этот труд породил много представлений (Т. Барнет, Дж. Вудворд, У. Уистон) о происхождении тел окружающего пространства и поведении земных масс. Возникли гипотеза контракции, базирующаяся на взглядах о сокращении объема планеты по мере ее остывания (Э. Бомон), предположения о зависимости крупных форм рельефа от движений земных масс, представления о непрерывной связи внутренних и внешних сил развития Земли (М.Ломоносов). Впервые были предприняты попытки классифицировать живые организмы (Дж.Рей, К.Линней, Ж.Ламарк), а естественную историю Земли стали рассматривать совместно с живыми организмами, включая человека (Ж.Бюффон, Г.Лейбниц).
В середине XVIII в. появились новые научно обоснованные теории и гипотезы. Первой в этом ряду следует назвать теорию мироздания и образования Солнечной системы И.Канта (1755), в которой автор опирался на открытые И.Ньютоном (1686) законы всемирного тяготения и движения материи. Он предложил механическую модель происхождения мира из первоначально рассеянной неоднородной материи путем самопроизвольного усложнения ее структуры. Признавая вечность и бесконечность Вселенной, И. Кант говорил о возможности нахождения в ней жизни. По существу, с И. Канта началось познание истории природы и Земли на строго научной основе. Среди многих замечательных имен отметим исследователей, создавших фундамент современного землеведения как обобщающей науки о Земле.
А.Гумбольдт и К.Риттер являются крупнейшими учеными-географами и путешественниками первой половины XIX в., которые внесли огромный вклад в разработку многих географических понятий и закономерностей. А.Гумбольдт (1769-1859) создал 5-томный труд «Космос» по сравнительному землеведению (физическому миропониманию в оригинальной редакции) и написал о своих путешествиях по Новому Свету в 30 томах. В них он изложил новейшие идеи: ввел понятия «земной магнетизм», «магнитный полюс» и «магнитный экватор», обосновал эволюционные изменения земной поверхности, заложил основы палеогеографии, сравнил фауну Южной Америки и Австралии, установив их связи и различия, исследовал очертания континентов и положения их осей, изучил высоты материков и определил положение центров тяготения континентальных масс. При изучении атмосферы Гумбольдтом были установлены изменения воздушного давления в зависимости от широты и высоты места и времени года, выяснено климатическое распределение теплоты, влажности, воздушного электричества, доказана тесная связь внут-риземных и атмосферных процессов, а также взаимозависимость системы атмосфера-океан-суша. Понятие «климат» ученый употреблял в широком географическом понимании как свойство атмосферы, «...сильно зависимое от состояний моря и земли и произрастающей на ней растительности». Он также обосновал зависимость живой природы от климата и заложил основы научной геохимии.
С именем К.Риттера (1779-1859) связано становление современной географии. Он показал интегрирующую роль географии в естествознании и познании окружающего мира, сформулировал вполне материалистичный взгляд на природу как совокупность всех вещей, «существующих вблизи и вдали от нас, соединенных временем и пространством в стройную систему», высказал идею равновесия природных процессов и явлений в постоянных круговоротах и превращениях, доказал взаимодействие суши, моря и воздуха в процессе функционирования. В 1862 г. Риттер создал первый курс землеведения (на русский язык переведен в 1864 г.), основой которого он полагал физическую географию, объясняющую силы (процессы) природы. Оригинальную систему природы Земли ученый рассматривал как своеобразный организованный и постоянно развивающийся единый организм, отличающийся особым строением, законами и механизмами развития. К. Риттер придерживался мнения, что, только опираясь на идею земного организма или целостности Земли, можно представить появление и развитие ее составных частей, понять тайну устройства планеты. Он обосновал понятия «земное пространство» как целостное трехмерное единство и один из объектов физической географии и «ландшафт» в его современном значении, подчеркивая при этом его важную роль как основы органической жизни. Ученым разработано представление о рельефе как о пластике и конфигурации земной поверхности, создана классификация крупных форм рельефа, введены понятия «нагорье», «плоскогорье», «горная страна», «среда», «элемент», а также рассмотрена зависимость различных природных тел и этносов от географического положения.
К. Риттер создал научную школу, в которую входили такие крупные географы, как Э.Реклю, Ф.Ратцель, Ф. Рихтгофен, Э.Ленц, внесшие значительный вклад в понимание географических особенностей отдельных частей Земли и обогатившие содержание теоретического землеведения и физической географии.
Вторая половина XIX в. характеризуется новыми разработками в географических науках, из которых появились самостоятельные дисциплины. Наибольшая роль в это время принадлежит российским исследователям.
А.И.Воейков (1842- 1916) известен как основоположник климатологии. Он установил важнейшие факторы образования климата, обосновал энергетический баланс земного шара, объяснил механизм теплопередачи и климатические процессы в различных географических поясах.
Взаимосвязь природных явлений исследовалась В.В.Докучаевым (1846-1903). Основным результатом его трудов следует считать разработку понятия «природный комплекс» применительно к почве - самостоятельному естественноисторическому телу и продукту взаимодействия климата, живых организмов и материнских горных пород. Исследуя почвы и растительность, он ввел понятия «естественные исторические процессы» и «зоны природы», которые легли в основу открытого им закона мировой зональности. Докучаевым сформулирована программа комплексной и единой парадигмы нового естествознания - науки о соотношениях между живой и неживой природой, между человеком и окружающим его миром.
Г.Н.Высоцкий (1865-1940) внес существенный вклад в понимание процессов функционирования природных комплексов. Он установил водорегулирующую роль верхнего горизонта почвы, выделил типы почв по характеру водного режима. Ему удалось показать значение леса в гидроклиматических особенностях географической оболочки и его роль как одного из факторов развития географической среды. В методическом отношении его исследования обогатили науки о Земле применением пространственно-временных диаграмм для выявления изменений.
Примерно в эти же годы З.Пассарге (1867- 1958) ввел фундаментальное понятие физической географии - «естественный ландшафт» - территорию, где все компоненты природы обнаруживают соответствие. Он выделил факторы ландшафта, составил ландшафтную классификацию на примере Африки.
В России в эти же годы близкими вопросами занимался Л. С. Берг (1876- 1950), который обосновал понятие «ландшафтная зона» как совокупность одних и тех же ландшафтов и разработал обоснованное деление территории Сибири и Туркестана, а затем и всего Советского Союза на географические (ландшафтные) зоны. Он утвердил понятие о ландшафте как о закономерном единстве предметов и явлений, где целое влияет на части, а части - на целое. Им были заложены основы ландшафтно-географического районирования с выделением зон и ландшафтов как реально существующих природных образований с естественными границами. Берг сформулировал идею о смене ландшафтов в ходе развития планеты и доказал необратимость этих смен. Географию он считал наукой о географических ландшафтах, придавая ей тем самым страноведческий характер, а землеведение рассматривал как отрасль физической географии.
А.Н.Краснов (1862- 1914) известен как основоположник конструктивного землеведения, позволившего ему на этой основе разработать и осуществить мероприятия по преобразованию Черноморских субтропиков. Он создал первый курс «Общего землеведения» (1895-1899), задачей которого было нахождение причинной связи между формами и явлениями, обусловливающими несходство различных частей земной поверхности, а также исследование их характера, распространения и влияния на жизнь и культуру человека. Краснов подчеркивал антропоцентричность географии. Ему принадлежат классификации климатов и растительного покрова Земли, районирование земного шара по типам растительности, исходя из зонально-регионального принципа. К пониманию зональности географических процессов и явлений он подошел до открытия В.В.Докучаевым закона мировой зональности и описаний Л. С. Бергом ландшафтных зон. Оценивая научное наследие А. Н. Краснова, необходимо подчеркнуть, что он был первым исследователем землеведения, который практически воплотил часть своих выводов в переустройстве обширной территории. В отличие от предшественников задачей землеведения ученый считал не описание разрозненных явлений природы, а выявление взаимной связи и взаимообусловленности между явлениями природы, полагая, что научное землеведение интересует не внешняя сторона явлений, а их генезис.
Вслед за учебником А. Н. Краснова было издано «Общее землеведение» А. А. Крубера (1917), где дано понятие «земная оболочка», или «геосфера» (впоследствии разработанное А.А.Григорьевым). Крубер подчеркивал единство всех компонентов географической среды, которые необходимо изучать в целостности. Этот учебник был основным всю первую половину XX в.
Огромное значение для развития землеведения имели работы В. И. Вернадского (1863- 1945), главным образом его учение о биосфере. Введенное им понятие «живое вещество» и доказательство его широчайшего распространения и постоянного участия в природных процессах и явлениях, поставили вопрос о необходимости нового понимания сущности географической оболочки, которую следовало рассматривать как биокосное формирование. Научно-философские рассуждения позволили Вернадскому наряду с другими учеными (Л.Пастером, П.Кюри, И.И.Мечниковым) высказать мнение о космическом происхождении жизни (теория панспермии) и особом характере живого вещества. Биосферу ученый понимал как взаимосвязанную систему живых организмов и среды их обитания. К сожалению, многие взгляды Вернадского, в том числе его учение о ноосфере, долгое время были недостаточно востребованы и практически не учитывались в землеведении.
Новый этап в развитии землеведения совпадает с началом и серединой XX в. и связан с именами А. А. Григорьева (1883- 1968), С.В.Калесника (1901-1977), К.К.Маркова (1905-1980) и других ученых, которые вывели землеведение на современный путь развития. А.А.Григорьев ввел фундаментальные понятия, являющиеся объектом и предметом землеведения - «географическая оболочка» и «единый физико-географический процесс», объединив экологический подход в изучении географии с необходимостью взаимосвязанного рассмотрения всех процессов и явлений на Земле. Он заявил о землеведении как потенциальном разработчике и носителе общепланетарной стратегии выживания человечества в отношениях с природой.
С. В. Калесник обобщил достижения землеведения в своем учебнике (1947 г. и последующие переиздания), включив в него новые суждения о компонентах географической оболочки. Этот учебник и сегодня сохраняет свою ценность и является своеобразным примером для написания учебных материалов.
Продолжающаяся дифференциация географии привела к детальным разработкам ее отдельных частей. Появились специальные исследования ледникового покрова и его палеогеографического значения (К. К. Марков), геофизического механизма дифференциации земной поверхности по географическим зонам и высотной поясности (М. И. Будыко), истории климата на фоне изменений географической оболочки в прошлом (А. С. Монин), энергетического баланса Земли по дистанционным наблюдениям (К.Я. Кондратьев), ландшафтных систем Мира в их единстве и генетических различиях (А. Г. Исаченко), ландшафтной оболочки как части географической оболочки (Ф. Н. Мильков). В эти годы был установлен периодический закон географической зональности Григорьева- Будыко, выявлена огромная роль биоорганического вещества в формировании специфических геологических образований далекого прошлого (А.В.Сидоренко), появились новые направления географии - космическое землеведение, экологическая география, или глобальная экология, практически слились воедино исследования «точного» (физико-математического) и «натурального» (биолого-географического) естествознания в комплексную систему землеведения.
Середина и вторая половина XX в. были особенно наполнены событиями в различных отраслях знаний, которые потребовали качественных изменений во взглядах и суждениях.
Отметим наиболее значимые из них:
Поверхности планет и их спутников сложены горными породами основного и ультраосновного состава и испещрены кратерными неровностями - следами падений метеоритов или других космических тел;
На объектах Солнечной системы почти повсеместно отмечены вулканические процессы и льдистые образования, часть из которых может быть замерзшей водой; большинство космических тел имеет
Собственную атмосферу со следами кислорода и органических соединений (метан и др.); в космическом пространстве широко распространено органическое вещество, в том числе за пределами Солнечной системы; вокруг Земли существует пылевая сфера - космическая пыль, состоящая из минерального и органического веществ;
Живые организмы на Земле обнаружены во всех сферах и различных обстановках: внутри горных пород на удалении от поверхности на тысячи метров, при температуре окружающей среды в сотни градусов по Цельсию и давлении в тысячи атмосфер, в условиях высоких значений радиоактивного и иного излучения, при низких температурах почти до абсолютного нуля, на дне океанов в условиях вулканических извержений (белые и черные курильщики), в различных рассолах, включая металлоносные, в абсолютной темноте и без присутствия кислорода; фотосинтез может проходить без солнечного света (при свете от подводных извержений), а бактерии могут производить органическое вещество за счет химической энергии (хемосинтез); живые организмы чрезвычайно многообразны и сложны по своему строению, хотя и состоят из ограниченного количества биохимических соединений и генетических кодов;
Дно океанов сформировано главным образом молодыми базальтами с прослоями осадков в течение последних 150 млн лет; расширение рифтогенных образований на дне океанов идет в настоящее время со средними скоростями 4 - 5 см/год; на дне океанов широко развиты процессы дегазации вещества мантии - магмы, вулканических газов, ювенильных (впервые появившиеся) глубинных вод, термальных и металлоносных образований;
Строение коры континентов и дна океанов принципиально различается;
Континенты имеют древние (более 3,0 - 3,5 млрд лет) архейские ядра, что свидетельствует о постоянном местоположении их центральных частей и разрастании площадей современных материков главным образом за счет наращивания по периферии более молодых геологических структур; горные породы материков допалеозойского возраста (более 1 млрд лет) в большинстве случаев метаморфизованы;
Удельный вес кислорода атмосферного воздуха больше удельного веса фотосинтетического кислорода, что указывает на глубинный источник его происхождения при дегазации вещества мантии; исследование дегазируемого вещества в пределах суши показало присутствие в нем (%) диоксида углерода - около 70, оксида углерода - до 20, ацетилена - 9, оксида серы - 3,7, метана - 2,1, доля азота, водорода и этана не превышает 1 %;
В толщах Мирового океана происходит повсеместное перемешивание вод в виде восходящих и нисходящих потоков, разнообразных многоярусных течений, вихрей и др.;
Взаимодействие океана и атмосферы носит более сложный характер, чем предполагалось ранее (например, Эль-Ниньо и Ла-Нинья);
Природные катастрофы приводят к перемещению огромных масс вещества и энергии, что превышает эффект антропогенного воздействия на окружающую среду.
Новые данные убеждают в необходимости их учета при совершенствовании теоретических основ современного землеведения. Задача огромная, но посильная для исследователей XXI века. Следует максимально учитывать имеющиеся факты, интерпретируя их не только с позиций сегодняшних условий на поверхности Земли и прогрессивно-эволюционной направленности формирования геосистем, но и возможности иного пути развития (в частности направленно скачкообразного, эволюционно-катастрофического).
Контрольные вопросы
Каковы основные вехи становления землеведения?
Каков вклад ученых Древнего мира в землеведческие знания?
Какие открытия стимулировали развитие землеведения в эпоху Возрождения?
Как происходило развитие землеведения в XVII -XIX вв.?
Каков вклад российских исследователей в землеведение?
В чем состоит новейший этап развития землеведения?
Каковы современные проблемы землеведения?
ЛИТЕРАТУРА
Аплонов СВ. Геодинамика. - СПб., 2001.
Голубчик М.М., Евдокимов СП., Максимов Г.И. История географии. - Смоленск, 1998.
Джеймс П., Мартин Дж. Все возможные миры. История географических идей. - М., 1988.
Джонстон Р.Дж. География и географы. - М., 1987.
Есаков В. А. Очерки истории географии в России XVIII -начала XX века. - М., 1999.
Исаченко А. Г. Развитие географических идей. - М., 1971.
Жекулин В. С. Введение в географию. - Л., 1989.
Мукитанов Н. К. От Страбона до наших дней. - М., 1985.
Русское географическое общество. 150 лет. - М., 1995.
Саушкин Ю.Г. История и методология географической науки. - М., 1976.
Выше было сказано, что объектом изучения общего землеведения является географическая оболочка, поэтому общее землеведение должно рассматриваться как учение о географической оболочке. Основы учения о географической оболочке были созданы в 30-е годы текущего столетия, однако некоторые идеи, а также исследования состава, структуры и эволюции оболочки развивались на протяжении всего предшествующего длительного этапа формирования физической географии и смежных наук.
Определение общего землеведения как учения о географической оболочке еще не в полной мере раскрывает специфику этой науки. В ходе развития любой науки ее объект рассматривается под разными углами зрения, и, как правило, начинается исследование с чисто внешних, поверхностных черт, а затем переходят к выявлению более глубинных, сущностных особенностей. Это связано с определенными закономерностями познания любого объекта, присущими науке, а также и с изменением задач, которые ставит перед наукой общество. Та сторона объекта, которая рассматривается данной наукой на соответствующем этапе развития, составляет предмет ее исследования (Плахотник А. Ф., 1981). Изменение задач, которые решает данная наука при исследовании объекта, означает, таким образом, и изменение ее предмета.
На протяжении многих столетий (вероятно, до середины XIX в.) географы занимались преимущественно описанием земной поверхности. Постепенно наряду с описанием стали решаться задачи научного объяснения явлений, которые удавалось наблюдать. Наиболее отчетливо этот переход наметился в трудах А. Гумбольдта.
В современный период возросшего воздействия человечества на природную среду, ее сильного загрязнения и возникновения дефицита природных ресурсов все более актуальными становятся задачи управления природопользованием, направленного, с одной стороны, на удовлетворение потребностей человечества в природных ресурсах, с другой - на оптимизацию окружающей природной среды, т. е. такое использование ресурсов, которое обеспечивало бы ее нормальное функционирование. Задача оптимизации природной среды решается на нескольких уровнях: локальном, региональном и глобальном. Первый связан с преобразованием природной среды на небольших территориях - непосредственно там, где было оказано воздействие. Опыты такого воздействия известны с самых ранних этапов существования человечества. Это ирригация и распашка земель, вырубка леса и т. п. На региональном уровне воздействие на природу складывается из отдельных частных локальных изменений. Примером могут служить изменения на территории обжитых районов суши земного шара. Оптимизация природопользования на региональном уровне требует уже целенаправленных и согласованных воздействий на уровне административной части территории страны, целого государства или группы государств.
Глобальный уровень оптимизации соответствует всей географической оболочке или очень значительной ее части - полушарию, континенту, океану. Это как раз тот уровень, на котором необходимо знание законов строения, функционирования, динамики и развития географической оболочки как целостной природной системы. Целесообразность и принципиальная возможность оптимизации географической оболочки стала осознаваться относительно недавно, уже в эпоху научно-технического прогресса. Благодаря успехам таких интегрирующих отраслей и наук, как теория систем, кибернетика и математическое моделирование, а также накоплению фактических наблюдений, полученных из Космоса, и возможности непрерывного слежения за состоянием географической оболочки и ее реакциями на техногенную деятельность постепенно сформировалось представление о ней как целостной организованной системе, обладающей способностью к саморегуляции и автоматическому поддержанию на определенном уровне значений основных жизненно важных параметров и функций. В таком подходе - новизна задачи и возможностей оптимизации географической оболочки. Оптимизация должна состоять в направленном, наперед рассчитанном, дозируемом воздействии, которое в первую очередь должно затрагивать механизмы, управляющие саморегулированием. Такими представляются авторам современная концепция общего землеведения и сущность задач, которые жизнь настоятельно выдвигает перед общим землеведением - единственной наукой, изучающей географическую оболочку как целостную систему и поэтому ответственную за успехи человечества в области глобального регулирования состояний окружающей природной среды с целью ее оптимизации.
Следовательно, современной задачей общего землеведения будем считать познание закономерностей строения, динамики и развития географической оболочки для разработки системы оптимального управления происходящими в ней процессами.
Географическая оболочка, являясь, по существу, природной средой обитания человеческого общества, в настоящее время более или менее изменена хозяйственной деятельностью, а в ряде случаев, будучи тесно с нею связана, образует природно-техническую систему. В этом новом состоянии, которое уже нельзя назвать чисто природным, географическая оболочка приобрела качественно новые черты. Поэтому критерии оптимизации связаны не только с сохранением и улучшением природных свойств, но и с созданием, конструированием новых, неизвестных ранее свойств, сочетаний, состояний, т. е. решением тех задач, которые в современной географической литературе относятся к конструктивной географии. Современное общее землеведение все более становится конструктивной наукой.
Многие проблемы, возникающие в общем землеведении на современной конструктивной стадии его развития, настолько сложны и обширны, требуют такой глубокой и разносторонней проработки, использования такого арсенала методов, что непосильны одной какой-либо отрасли знания, науке или даже группе родственных наук. По этой причине задачи оптимизации окружающей природной среды, конструирования природно-технических систем, являющиеся наиболее актуальными на сегодняшний день и в ближайшем будущем, являются задачами междисциплинарными. В этом смысле общее землеведение должно выступать интегрирующим звеном в разработке таких задач.
Необходимо иметь в виду, что разработка модели управления такой сложной системой, как географическая оболочка, - задача кибернетическая, и поэтому она требует последовательного системного подхода для своей реализации. Для этого надо вскрыть и глубоко изучить природные механизмы саморегулирования, которые управляют процессами энерго- и массообмена, и разработать теорию, которая позволяла бы активно воздействовать на эти механизмы. Такая теория в землеведении пока еще не создана.
Однако понимания современных процессов еще недостаточно для того, чтобы эффективно воздействовать на географическую оболочку. Географическая оболочка - уникальное явление в Солнечной системе. Она не имеет аналогов, изучение которых помогло бы проверить наши теоретические построения. Нет других природных систем, которые использовались бы в качестве ее модели. Из-за непредсказуемости результатов и сложности (опасности) экспериментирования общее землеведение должно опираться на анализ истории развития природы земной поверхности, чтобы путем такого анализа вскрыть причины явлений, уже происходивших в прошлом. Поэтому ближайшим спутником общего землеведения является палеогеография, позволяющая использовать знания о прошлом для анализа настоящего и прогнозирования будущего.
В развитии и функционировании географической оболочки очень большую роль играет ее структура, обеспечивающая целостность ее как природной системы. Поэтому изучение структуры географической оболочки - одна из первых задач общего землеведения.
Географическая оболочка - динамическая система. В ней непрерывно происходят движения масс вещества, наблюдаются взаимопереходы энергии, проявляются процессы направленного изменения и ритмики. Все они образуют сложную систему энерго- и массообмена, происходящего между оболочкой и внешней средой, а также между подсистемами географической оболочки. Динамика географической оболочки изучена пока недостаточно. Ее исследование - также важная задача общего землеведения.
Для того чтобы сознательно вмешиваться в «жизнь» системы с целью ее оптимизации, необходимо соответствующее знание о ней. Системный анализ географической оболочки делает первые шаги. Очевидно, что его успехами будет в значительной мере определяться реальность решения той задачи, которая была сформулирована выше в качестве современной задачи общего землеведения.
Юлия Александровна Гледко
Общее землеведение: учебное пособие
Допущено
Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по специальностям «География (по направлениям)», «Гидрометеорология», «Космоаэрокартография», «Геоэкология»
Рецензенты:
кафедра физической географии учреждения образования «Белорусский государственный педагогический университет имени М. Танка» (доцент кафедры физической географии кандидат географических наук О. Ю. Панасюк);
декан факультета естествознания, доцент кафедры географии и охраны природы учреждения образования «Могилевский государственный университет имени А.А. Кулешова» кандидат педагогических наук, доцент И.Н. Шарухо
Введение
Общее землеведение – это отрасль географии, изучающая закономерности структуры, функционирования, динамики и эволюции географической оболочки на разных территориальных уровнях: глобальном, континентальном, зональном, региональном, локальном. Роль общего землеведения в системе географических наук уникальна. Представления землеведения (зональность, целостность, системность, эндогенное и экзогенное происхождение ряда форм рельефа и т. д.) играют ведущую роль в формировании гипотез о строении внешних оболочек других планет Солнечной системы, определяющих программы их исследования с помощью космических средств. Большинство наук о Земле опираются на базисные представления землеведения о взаимосвязях атмосферы, гидросферы, растительности и рельефа, суши и океанов, различных природных зон.
Общее землеведение – основа географического образования, его фундамент в системе географических наук. Наиболее важной задачей дисциплины является изучение географической оболочки, ее структуры и пространственной дифференциации, основных географических закономерностей. Эта задача обусловливает теоретическое содержание дисциплины. Наиболее общим для географии является закон географической зональности, поэтому в курсе общего землеведения прежде всего рассматриваются факторы, формирующие географическую оболочку и основную ее структурную особенность – горизонтальную (широтную) зональность. Законы целостности, эволюции, круговоротов вещества и энергии, ритмичности рассматриваются для всех сфер географической оболочки с учетом экологических условий.
Концепция землеведения, которая сложилась как системное учение о целостном объекте – географической оболочке – главным образом на протяжении XX в., в настоящее время приобретает дополнительную основу в виде космического землеведения, изучения глубинного строения Земли, физической географии Мирового океана, планетологии, эволюционной географии, исследования окружающей среды, ее сохранения для человечества и всего биологического многообразия. В связи с этим направленность общего землеведения заметно трансформировалась – от познания фундаментальных географических закономерностей к исследованию на этой основе «очеловеченной» природы с целью оптимизации природной среды и управления процессами, в том числе обусловленными человеческой деятельностью и ее последствиями, на планетарном уровне.
Современным направлением землеведения является создание единой интегрированной цифровой модели географической оболочки, подобной уже существующим моделям климатической системы, океанов, подземных вод и др. Ставится задача моделирования отдельных оболочек с целью постепенной интеграции их в единую модель планеты. Ключевым в построении данной модели в отличие от моделирования климата, океанов, оледенения является включение человеческой деятельности как основной силы, изменяющей географическую оболочку и в то же время зависящей от изменений, в ней происходящих. Перспектива создания такой модели заключается в широком использовании компьютерных технологий, развитии геоинформационных систем разного профиля и назначения, разработке новых принципов и средств сбора, обработки, хранения и передачи данных. Возникает необходимость во все большем объеме привлекать новые источники информации: аэрокосмические съемки, автоматические наблюдения с наземных и морских станций. Использование материалов аэрокосмических съемок позволяет получить новые фундаментальные знания о строении и развитии географической оболочки, организовать мониторинг геосистем разного ранга, обновить фонды топографических и тематических карт, а также создавать новые картографические документы научного и прикладного значения.
Представления и модели землеведения, существующие в настоящее время, наиболее ярко проявляются в процессе решения глобальных проблем, затрагивающих интересы всего человечества. Так, с концепциями землеведения связаны проблемы загрязнения атмосферы и гидросферы, включая переход локальных воздействий в глобальные, структурно-динамические изменения, происходящие в литосфере, нарушение регуляторной функции биоты и т. д.
Таким образом, спектр стоящих перед землеведением теоретических и практических задач огромен: исследование эволюции географической оболочки Земли; изучение истории взаимодействия природы и общества; анализ стихийных катастрофических природных явлений в их связи с хозяйственной деятельностью человека; разработка сценариев для моделирования отдельных оболочек с целью объединения их в единую модель планеты, прогнозирование глобальных изменений с учетом связей в системе «природа – население – хозяйство».
Место общего землеведения в системной классификации географических наук
1.1. Общее землеведение в системе географических наук
Географией называется комплекс тесно связанных между собой наук, который делится на четыре блока (Максаковский, 1998): физико-географические, социально-экономико-географические науки, картографию, страноведение. Каждый из этих блоков, в свою очередь, подразделяется на системы географических наук.
Блок физико-географических наук состоит из общих физико-географических наук, частных (отраслевых) физико-географических наук, палеогеографии. Общие физико-географические науки делятся на общую физическую географию (общее землеведение) и региональную физическую географию.
Все физико-географические науки объединяет общий объект исследования. Большинство ученых пришли к единому мнению о том, что все физико-географические науки изучают географическую оболочку. По определению Н.И. Михайлова (1985), физическая география – наука о географической оболочке Земли, ее составе, структуре, особенностях формирования и развития, пространственной дифференциации.
Географическая оболочка (ГО) – сложная внешняя оболочка Земли, в пределах которой происходят интенсивные взаимодействия минеральной, водной и газовой сред (а после возникновения биосферы – и живого вещества) под воздействием космических явлений, прежде всего солнечной энергии. Единой точки зрения по поводу границ географической оболочки среди ученых не существует. Оптимальными границами ГО являются верхняя граница тропосферы (тропопауза) и подошва зоны гипергенеза – граница проявления экзогенных процессов, в пределах которых находится основная масса атмосферы, вся гидросфера и верхний слой литосферы с живущими или жившими в них организмами и следами человеческой деятельности (см. тему 9).
Таким образом, география не является наукой о Земле вообще (такая задача была бы непосильной для одной науки), а изучает только определенную и довольно тонкую ее пленку – ГО. Однако и в этих пределах природа изучается многими науками (биология, зоология, геология, климатология и др.). Какое же место занимает общее землеведение в системной классификации географических наук? Отвечая на этот вопрос, необходимо сделать одно пояснение. У каждой науки различаются объект и предмет изучения (объект науки – конечная цель, к которой стремится любое географическое исследование; предмет науки – ближайшая цель, задача, стоящая перед конкретным исследованием). При этом предмет изучения науки становится объектом изучения целой системы наук на более низкой классификационной ступени. Таких классификационных ступеней (таксонов) четыре: цикл, семейство, род, вид (рис. 1).
Вместе с географией в цикл наук о Земле входят геология, геофизика, геохимия, биология. Объектом всех этих наук является Земля, но предмет изучения у каждой из них – свой: для географии это земная поверхность как неразрывный комплекс естественного и социального происхождения; для геологии – недра; для геофизики – внутреннее строение, физические свойства и процессы, происходящие в геосферах; для геохимии – химический состав Земли; для биологии – органическая жизнь.
