Рубежи землеведения

Истоки землеведения были заложены в глубокой древности, когда человек стал интересоваться своим окружением на Земле и в Космосе.

Здесь прежде всего надо упомянуть египтян и вавилонян с их прогнозированием времени наступления наводнений в зависимости от расположения звезд; греков и рим­лян, измеривших Землю и установивших возможное положение Земли в Космосе; китайцев и индусов, по­стигающих смысл жизни и взаимоотношения человека с его природным окружением; мегалитические культу­ры неизвестных народов, прекрасно знающих законо­мерности движения Земли и положения планет и звезд. Древними народа­ми была высказана правильная и основополагающая до настоящего времени точка зрения об эволюции окружающего мира от простого к сложному, от беспо­рядка к порядку, о постоянной изменчивости и обнов­лении.

Все это часто объединяют в так называемый донаучный пери­од познания и становления географических знаний.

Эпоха Великих географических открытий.

На рубеже XVI и XVII вв. начинают оформляться контуры землеведения. Появился труд Бернхарда Варениуса (1650), который можно считать официальным началом землеведения. Основной труд – "Всеоб­щая география" (1650 г.). По Варению, география изучает земноводный круг, образован­ный взаимопроникающими друг в друга частями – землёй, водой, атмосферой. Земноводный круг изучает всеобщая география, отдельные области – частная география. Это первый со времени античной древности опыт широкого общеземлеведческого обоб­щения, первая попытка определить предмет и содержание гео­графии, основываясь на новых данных о Земле, собранных в эпо­ху Великих географических открытий.

В первой половине XIX в. в географии разрабатываются и закладываются многие географические понятия и зако­номерности.

Прежде всего на этом этапе надо отметить А. Гумбольдта и К. Риттера, которые являются крупнейшими учеными-географами и путешественниками первой половины XIX в. Они внесли огромный вклад в разработку многих географических понятий и зако­номерностей.

Александр Гумбольдт (1769-1859). Немецкий естествоис­пытатель, энциклопедист, географ и путешественник, поставив­ший перед собой цель соз­дать единую картину мира. Исследуя природу Южной Америки, вскрыл значение анализа взаимосвязей как всеобщей нити всей геогра­фической науки. Он выявил биоклиматическую широт­ную зональность и высот­ную поясность, предложил употребить изотермы в климатических характери­стиках, заложил основы сравнительной физической географии. Создал пятитомный труд по сравнительному землеведению «Космос». Ввел понятие земного магнетизма и его изображения на картах, установил понятия «магнит­ный полюс» и «магнитный экватор», привел доводы в пользу эволюционного 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 им 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 внутриземных и ат­мосферных процессов, а также взаимозависимость системы атмосфера–океан–суша. Понятие «кли­мат» он употреблял в широком географическом пони­мании как свойство атмосферы, сильно зависящее от состояний моря и земли и произрастающей на ней ра­стительности. А. Гумбольдт также обосновал зависи­мость живой природы и растительности от климата и заложил основу научной геохимии.

Основные труды: "Картины природы" (1808, русский перевод в 1959 г.), "Цен­тральная Азия" (1843, Т. 1-3; русский перевод: т. 1 - в 1915 г.), "Космос, опыт физического мироописания" в 5 т. (1845-1862 гг.).

С именем Карла Риттера (1779-1859) связано ста­новление современной географии. Профессор Берлин­ского университета, основатель первой в Германии кафедры гео­графии. К. Риттер создал первый курс землеведения (на русский язык переведен в 1864 г.), которое должно было изучать отношения между человеком и природой, но со стороны природы. Он ввел в обо­рот и обосновал понятие земного пространства как целостного трехмерного единства и одного из объек­тов физической географии и понятие ландшафта в современном его значении, подчеркивая при этом его важную роль как основы органической жизни. Риттером 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 пространственные отношения в связи с рассуждениями о зависимости различных тел природы и народов от географического положения.

Основные труды: "Землеведение в отношении к при­роде и к истории человека, или Всеобщая сравнительная геогра­фия", "Идеи о сравнительном землеведении".

К. Риттер создал научную школу, в которую входи­ли такие крупные географы как Карл Маркс, Элизе Реклю, Фридрих Ратцель, Фердинанд Рихтгофен, внесшие значительный вклад в понимание географических особенностей отдельных частей Земли и расширившие содержание теоретическо­го землеведения и физической географии.

Вторая половина XIX в. характеризуется новыми разработками в географических науках, которые в это время стали дифференцироваться предметно. Наиболь­шая роль в это время принадлежит российским иссле­дователям, которые стали предвестниками совре­менного понимания сущности географии и естествен­но землеведения.

Александр Иванович Воейков (1842-1916) известен как основопо­ложник климатологии. Он установил важнейшие фак­торы образования климата, обосновал энергетический баланс земного шара, объяснил механизм теплопере­дачи и формирование климатического процесса в раз­личных географических поясах.

Взаимосвязь природных явлений исследовалась Василием Васильевичем Докучаевым (1846-1903). Основными результата­ми землеведческого содержания его трудов следует считать разработку понятия «природный комплекс». Он создал учение о почвах – продукт совме­стной деятельности климата, живых организмов и ма­теринских горных пород. Он изучил и классифициро­вал почвообразующие факторы, что позволило ему создать генетическое почвоведение и классификацию почв России, а затем всего северного полушария по природным зонам. Исследуя почвы в их соотношении с растительностью, он ввел закон зональности. Им сформу­лирована программа комплексной и единой парадигмы нового естествознания – науки о соотношениях между живой и мертвой природой.

Среди учеников Докучаева были минералог и геохимик Влади́мир Ива́нович Вернадский, ботаники и географы Андрей Николаевич Краснов, Гавриил Иванович Танфильев, Георгий Николаевич Высоцкий, почвоведы Константин Дмитриевич Глинка и Николай Михайлович Сибир­цев, гидрогеолог Павел Владимирович Отоцкий, основоположник учения о лесе Георгий Федорович Морозов. К числу докучаевцев второго поколения также принадлежат почвоведы и географы Борис Борисович Полынов, Сергей Семенович Неустроев, ботаник и географ Владимир НиколаевичСукачёв, ученики В.И. Вернадского гео­химики Александр Евгеньевич Ферсман и Александр Павлович Виноградов. К числу докучаевцев третьего поколения относятся почвоведы и географы Иннокентий Петрович Гера­симов, Мария Альфредовна Глазовская, Александр Ильич Перельман и др. Учеником А.Н. Краснова был Григорий Григорьевич Григор (1884-1960)» который долгое время (1938-1960 гг.) заведовал кафедрой географии в Томском уни­верситете. Учениками и соратниками Г.Г. Григора являются про­фессора Алексей Анисимович Земцов, Aлексей Михайлович Малолетко, Петр Андреевич Окишев.

Географические идеи докучаевской школы сохраняются и развиваются до сих пор. Основные труды В.В. Докучаева: "Рус­ский чернозём" (1883 г.), "Наши степи прежде и теперь" (1892 г.), "К учению о зонах природы" (1886 г.).

Андрей Николаевич Краснов (1862-1914) известен как основопо­ложник конструктивного землеведения, позволившего ему на этой основе разработать и осуществить мероприя­тия по преобразованию черноморских субтропиков, тем самым показав практическое значение землеведе­ния. Он создал первый трехтомный курс «Общего зем­леведения» (1895-1899), задачей которого он считал нахождение причинной связи между формами и явле­ниями.

Огромное значение для развития землеведения имели работы Влади́мира Ива́новичаВернадского, главным образом его учение о биосфере и ноосфе­ре. Введение понятия «живого веще­ства» и доказательство его широчайшего распростра­нения в окружающем пространстве.

Новейший этап в развитии землеведения совпада­ет с началом и серединой XX в. и связан с именами Андрея Александровича Григорьева (1883-1968), Станислава Викентьевича Калесника (1901-1977), Константина Константиновича Маркова (1905-1980) и других, которые вывели землеведение на современный путь развития.

Андрей Александрович Григорьев ввел два фундаментальных понятия, являющиеся объектом и предметом землеведения – «географическая оболочка» и «единый физико-геогра­фический процесс», чем фактически был сформулиро­ван глобальный экологический подход в географии с непременностью взаимосвязанного рассмотрения всех процессов и явлений на Земле. А.А. Григорьев заявил о землеведении как потенциальном разработчике и носителе общепланетарной стратегии выживания че­ловечества в отношениях с природой.

Станислав Викентьевич Калесник обобщил достижения землеведения в своем учебнике (1947 г. и последующие переиздания), внеся в него новые суждения о компонентах географической обо­лочки. Этот учебник до сих пор сохраняет свою цен­ность.

Таким образом, на первых этапах развития науки географы занимались сбо­ром фактического материала: описанием того, что и где находит­ся. Но к концу XIX столетия, когда сбор материала был завершён, географы перешли к анализу и синтезу собранного, к изучению внут­ренних закономерностей природно-общественного развития. Главные вопросы современной географии – почему? – объяснение, вы­явление причин существования и развития природных и социаль­но-экономических комплексов, а также вопросы: следовательно? когда? – предвидение, предсказание, прогноз выявленных зако­номерностей развития. Это самое сложное, что может быть в науке. И, наконец, последний вопрос: для чего это нужно? – для конструирования природных, социальных и экономических про­цессов, с целью управления ими.

Современная география – давно уже не описательная наука. Ныне она конструктивная и прогнозная, занимающаяся фундаменталь­ными разработками задач современного взаимодействия природы и общества.

Основные методы исследований

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. Математические методы в физической географии, в первую очередь в климатологии и гидрологии, применяют для получе­ния количественных характеристик природных явлений: суточ­ного и годового хода метеорологических элементов, водного ба­ланса, миграции химических элементов, запасов растительных ресурсов и др. Обработку огромного цифрового материала, по­лучаемого в результате наблюдений, выполняют с применением статистического и балансового методов, а также метода математического моделирования.

Геохимический и геофизический методы позволяют оценить потоки вещества и энергии в географической оболочке, круговороты, термический и водный режимы.

Геофизические методы – это группа методов, применяемых для изучения физики природных процессов и, в первую очередь, для исследования строения земной коры и атмосферы. Так, ме­тоды гравиметрии, исследующей гравитационное поле, исполь­зуют для определения фигуры Земли, характера слагающих по­род литосферы, распределения магнитных сил, распространения упругих колебаний в земной коре. Радиометрические методы позволяют исследовать излучение горных пород, содержащих радиоактивные элементы.

Геохимические методы позволяют судить о химическом составе, законах распространения (миграции) и обмена химических элементов в литосфере, атмосфере, гидросфере, биологическом кругообороте веществ в природе.

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.

Картографический метод находит широкое применение в фи­зической географии для научного описания, анализа и познания явлений. Суть этого метода состоит в том, что в процесс иссле­дования включается географическая карта как модель изучае­мых явлений.

Способы анализа карт разнообразны, наиболее распростра­ненный из них – визуальный. С его помощью определяют фор­му объектов – очертания озер, рисунок гидрографической сети. По картам получают также данные о закономерностях размеще­ния объектов, например, зональности почвенного и растительного покрова, климатической поясности. Карта является важным источником для получения количественных характеристик. Путем измерений по ней можно определить длины рек, площади реч­ных бассейнов, объем и мощность ледникового покрова, верти­кальное расчленение поверхности.

При совместном анализе карт разной тематики выявляют пространственные связи и зависимости между рельефом, почва­ми и растительностью.

Экспедиционный метод исследования называют полевым. Полевой материал, собранный в экспедициях, составляет фундамент географии, опираясь на который только и может развиваться теория.

Экспедиции как метод сбора полевого материала берут начало с античных времен.

Разновидностью полевых исследований являются географические стационары. Инициатива их создания принадлежит А.А. Григорьеву, первый стационар под его руководством был создан на Тянь-Шане. Стационарные методы применяются для получения данных о процессах, достаточно быстро меняющихся во времени. На специально оборудованных станциях с помощью приборов ведутся наблюдения за физическими явлениями в атмосфере, гидросфере, почвах и др. В большинстве стран мира созданы сети метеорологических и гидрологических станций, специальные станции, ведущие наблюдения за землетря­сениями, движением ледников, снежных лавин и т.д.

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.

Аэрокосмические методы заключаются в использовании аэро­фотосъемки земной поверхности, которая дает большой объем географической информации. Совершенствование методов де­шифрирования аэрофотоснимков позволяет получить данные об особенностях геологического строения территории, характере рельефа, строении гидрографической сети, особенностях расти­тельных сообществ и почвенного покрова.

Материалы аэрофотосъемки широко используют для созда­ния различных тематических карт, изучения изменчивости гео­графических объектов на основе повторных аэрофотосъемок (на­пример, динамики берегов, заболачивания и др.).

Преимущество методов космического землеведения заключа­ется в возможности одновременно охватить целый комплекс яв­лений, проследить динамику крупномасштабных природных про­цессов. Это особенно важно при изучении и оценке землетрясе­ний, наводнений, пыльных бурь, обнаружении крупных форм рельефа, геологических структур, оценке широтной зональности и вертикальной поясности.

Существенное преимущество космических методов перед дру­гими состоит в получении информации о ритмике природных процессов. Сопоставление космических снимков одной и той же территории в различные моменты времени используют для полу­чения данных о движении и развитии облачных систем, переме­щении ледников, изменении границ снежного покрова и др.

Метод балансов – в основе находится универсальный физический закон – закон сохранения вещества и энергии. Балансовый метод используют для определения количества вещества и энергии, поступающих в географическую оболочку. Сравнение прихода и расхода дает балансовую разность, кото­рая характеризует динамику процессов, их интенсивность. Так, для земной поверхности рассчитаны водный баланс, солевой ба­ланс почв, энергетические балансы (радиационный и тепловой).

Все географические исследования отличает специфический географический подход – фундаментальное представление о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений, комплексный взгляд на природу. Он характеризуется территориальностью, глобальностью, историзмом.