Тема 4 Методы географических исследований

Трудно переоценить значение методов исследования. «Даже хромой, идущий по дороге, опережает того, кто бежит по без­дорожью»,— говорил Ф. Бэкон. Поэтому так важно изучить методы пауки, приемы научных исследований; это предотвратит возможную ошибку, позволит сделать процесс научной работы более экономичным. Сразу подчеркнем, что нельзя смеши­вать методы науки со . пособами. Методы—это магистральные пути исследований, а способы — это конкретные приемы изуче­ния (например, экспериментальные, экспедиционные, аэрокос­мические, математические и др.). Методов мало, а способов — великое множество. При этом каждая наука включает в свой арсенал не только собственные способы, но и способы, приме­няемые в других науках. Методы устойчивы, способы постоянно совершенствуются в соответствии с научно техническим про­грессом.

В географии кроме всеобщего марксистско-диалектнческого метода используются сравнительный и исторический методы, применяется огромное число современных способов исследова­ния. Так, если прежде в географии преобладали преимуществен­но экспедиционные способы, то теперь они, продолжая оста­ваться в арсенале исследователя, существенно дополнены аэро-.космической информацией, -материалами стационарных' наблюдений и др. А главное — сами экспедиции мало чем похо­жи на романтические путешествия прошлого.

Сравнительно-географический метод. Сравнительно-географический метод всегда относился к тра­диционным методам географии. Не потерял он своего значения и сейчас. Это и понятно: географ во все времена имеет дело с территориями, отличающимися друг от друга природными,

хозяйственными, демографическими особенностями. Простран­ственное разнообразие мира устанавливается и изучается с по­мощью сравнительно-географического метода — этой столбовой дороги исследователя. Для того чтобы разделить гланное и второстепенное, широко распространенное и уникальное, старое и новое, вам неизбежно придется заниматься сравнением.

Существует выражение: «Все познается в сравнении». Пре­увеличения в этих словах немного, мы действительно в обыден ной жизни постоянно и часто интуитивно занимается сравнени­ем. И в географии, чтобы узнать свой дом (а Земли —это наш дом) со всеми его закоулками и коридорами, вы не обойдетесь без сравнительного метола — вы просто заблудитесь в лабиринте улиц. Разобраться в огромном числе географических обт«ектов (формы рельефа, растительные группировки, ландшафты, го­рода и др.), выделить среди них главные, установить различия между конкретными районами и выполнить другие познаватель­ные операции вам также поможет метод сравнений.

Сравнение -это установление сходства и отличия объектов познания, в нашем случае — географических объектов. Сопостав­ляя их, мы должны руководствоваться двумя правилами. Во-первых, надо сравнивать такие объекты, между которыми суще­ствует какая-либо общность. Например, вы можете сравнивать между собой озера, но не можете сопоставлять озера с почвами. Во-вторых, сравнение должно проводиться по наиболее важным особенностям объектов. Так, для почв самым важным признаком является их происхождение, а менее важным — цвет отдельных почвенных горизонтов Сравнивай народы, мы базируемся на их расовой принадлежности, языке. Менее существенным призна­ком является цвет волос, глаз. Конечно, глубина сравнения бу­дет зависеть от цели.

Информация, получаемая об объектах при их сопоставлении, может быть первичной или вторичной (производной). Например, занимаясь непосредственным изучением почв, мы сравниваем их на основе выполненных описаний, анализов и делаем выводы о их сходстве и различии. Такую информацию мы называем первичной. Вторичная информации базируется на результатах обработки первичных данных и представляет собой умозаключение по ана­логии. Сущность его заключается в следующем: если у двух объ­ектов обнаружилось при сравнении несколько одинаковых при знаков, по у первого из них найдется дополнительно еще один признак, то мы высказываем предположение, что этот признак должен быть и у второго объекта.

Конечно, истинность умозаключения будет зависеть от вза­имосвязанности признаков, характерных для данного об1.екта. Поэтому важно при аналогизации использовать существенные признаки, соответствующие элементам системы. Приведем при­мер из физической географии. Представьте себе, что сравнива­ются природные районы, расположенные в лесостепной зоне: Волы но-Подольская возвышенность. Среднерусская возвышен­ность. Приволжская возвышенность. Приднепровская низмен­ность, Окско-Донская низменность, Низкое Заволжье. Сопостав­ление показывает, что ландшафты возвышенностей леСОСТСДН во многом аналогичны: расчлененный возвышенный рельеф (много оврагов, балок), более влажный (по сравнению с низменностями) климат, преобладание в прошлом дубовых лесов, иод которыми образовались серые лесные почвы. Низменные районы также аналогичны: пониженный слаборасчлепенный рельеф, климат более засушливый (по сравнению с возвышенностями), преобла­дание в прошлом степей, под которыми сформировались знаме­нитые русские черноземы. Таким образом, в результате сопостав­ления были выявлены две группы ландшафтов-аналогов: воз­вышенных лесостепных и низменных лесостепных Понятие о ландшафтах аналогах в науку ввел проф. Ф. Н Мнльков. Говоря об аналогах, мы подчеркиваем сходство в основных, наиболее существенных особенностях, оставляя без внимания многие от­личительные черты, например расположение лесных и степных участков, рисунок речной сети и др.

На основе процесса аналогизаиии, который может прово­диться по большему, чем указано в примере, числу признаков, решают задачу типизации географических объектов. Под типи­зацией понимается объединение в одну группу (тип, подтип, класс и др.) объектов, обладающих сходством в самых сущест­венных признаках. Так создаются классификации объектов. Например, все селения можно систематизировать по их функ­циональному назначению (сельскохозяйственные, рыболовецкие, лесопромышленные, горнопромышленные н др.). Реки класенфп цнруются по питанию (снеговому, дождевому, ледниконому, сме­шанному и др.), стоку (с весенним половодьем, летним поло­водьем, паводковым режимом и др.). Типы лесов выделяются по древостою (ельники, сосняки и др.). моховому покрову (ельник-зеленомошннк и др.), кустарничконому ярусу (ельник-зеленомош-ннк-черничник).

Когда в один тип (класс, подкласс и др.) объединяются ланд­шафты, почвы, растительность и т. Д., то вовсе не обязательно, чтобы все они соседствовали друг с другом. Например, лесостеп­ной тип ландшафта может быть представлен в зоне лесостепи Рус­ской равнины, на Дальнем Востоке (участки лесостепи в При­амурье), в межгорных котловинах Алтая. Этим классификация (типология) отличается от районирования, для которого террито­риальная общность района является необходимым условием.

Сравнение используется при выделении эталона, с которым сопоставляются другие объекты. Так, желая установить степень измеиенкости леса, выделяют эталонный участок (условно неиз­мененный) и сравнивают с ним все остальные. Широко применя­ется этот прием в практике организации сельского хозяйства. В качестве эталонов служат поля опытных хозяйств, урожайность которых является ориентиром для всех других хозяйств, располо­женных в сходных природных условиях.

Сравнения используются при анализе динамических процес­сов, например хода метеорологических процессов в данном рай­оне за ряд лет или десятилетий. Этим методом изучается и из­менение водности рек, продуктивности озер, состояния мори, на­селения Земли н др.

Очень актуально сравнение экологической обстановки в раз­личных регионах мира, разных странах. Следовало бы иметь эталоны рациональной организации территорий (по зонам, эко­номическим районам) с учетом экологических, эстетических и других признаков. Число примеров, характеризующих значе­ние сравнительно-географического метода в науке, можно было бы намного увеличить. Необходимо только подчеркнуть, что в на­стоящее время он стал гораздо более сложным, чем в период риттеровского землеведении,— поверхностные сравнения усту­пили место более глубоким сопоставлениям. Это не упрек геогра­фам прошлого. Сами объекты стали более сложными, и их при­знаки выявляются с помощью более совершенных способов и аппаратуры. Но это скорее относится к технологии, чем к прин­ципиальной сущности метода, которая осталась неизменной.

В наше время новую жизнь получил, например, такой распро­страненный способ исследования, как наблюдение.

Под наблюдением понимается систематическое целенаправ­ленное восприятие либо отдельных сторон объекта, либо объекта в целом. Психологией установлено явление апперцепции, заклю­чающееся в том, что восприятие объекта человеком обусловлено знаниями, интересами, опытом, взлядами. Даже несложные на­блюдения, простая констатация фактов зависят от апперцепции. Но система наблюдений постоянно совершенствуется. Это хоро­шо заметно на примере физики, химии, биологии. В географин содержание наблюдений также изменилось.

Если раньше средством наблюдения был глаз человека (по­том вооруженный подзорной трубой), то теперь этот процесс автоматизирован. Со спутников и автоматических станций посту­пает большая г объективная информации о различных процес­сах, происходящих на Земле, о состоянии окружающей среды и др. В целом значительно выросло число наблюдаемых геогра­фических явлений. Это и движение циклонов, и развитие пыль­ных бурь, и сход снежных лавин, н подъем воды в реках и озе­рах, и состояние атмосферы в городах, и многое другое. Конста­тация фактов становится все более точной и всеобъемлющей.

Получили развитие наблюдения на стационарах — географиче­ских станциях, где собираются сведении об изменениях качества окружающей среды (воды, воздуха, загрязненности почвы и Др.), о динамике природных процессов, например развитии эрозии, зарастании песков и отвалов растительностью и др. Особую ценность имеют систематические наблюдения, информация кото­рых объективнее отражает действительность, чем при случайных или эпизодических наблюденних.

Специфика наблюдений в географии заключается в необходи­мости их территориальной приуроченности, т. е. географу важно знать адрес наблюдаемого явления, процесса и т. д. Рав­номерное распределение по Земле точек наблюдения — лучшая гарантия правильности выводов. Нам не обойтись без сравнения при определении точек наблюдения и при анализе результатов.

В этой связи нельзя не остановиться на чрезвычайно большой роли, которую сыграли и играют исследования Земли из космоса. Они начались после 1957 г., когда был запущен первый искус­ственный спутник Земли. Прошедшие с тех пор 30 лет отмечены большими успехами в развитии космической техники. Съемка Земли из космоса —это своеобразный вид наблюдений, выпол­ненных «искусственным глазом». Тысячи спутников, десятки авто­матических станций и пилотируемых кораблей позволили со­брать о Земле поистине уникальный материал. Поэтому неудиви­тельно, что некоторые ученые, например акад. К. Я. Кондратьев, проф. Л. Л. Григорьев, настойчиво ратуют за выделение новой науки — космического землеведения2. Так в чем же заключа­ются преимущества наблюдения Земли из космоса?

Космические снимки позволяют охватить всю Землю как еди­ное целое, в глобальном масштабе. Снимки, с одной стороны, дают обобщенную картину географической оболочки, а с дру­гой— позволяют вникнуть в детали отдельных процессов, наблю­дать которые иными способами очень трудно. Сказанное относит­ся, например, к изучению разннтня циклона и его перемещений, к анализу распространения по Земле продуктов вулканических извержений, пыльных бурь, лесных пожаров и др. Представить динамику процесса в определенный промежуток времени (часы, дни, сутки, месяцы и т.п.) можно только с помощью аэрокосми­ческих способов исследования. Это особенно важно, когда возни­кает необходимость получить экспресс-информацию об эколо­гической обстановке в том или ином регионе Земли, например о скорости распространения по поверхности океана нефтяной пленки.

Из космоса, как это может ни показаться странным, лучше видны некоторые детали ландшафта, почвенного покрова, рас­тительности, конечно, если техника съемки и качество аппара туры высокие Морские течения, дрейф льдов, волнение и дру­гие особенности океана фиксируются на космических снимках (не случайно возникла наука спутниковая океанология). Но из космоса изучают и плодородие ПОЧВ, в частности гумусность, засоренность сельскохозяйственных полей, видовой состав и качество лесов и др Огромное значение имеют работы, свя­занные с всесторонней характеристикой состояния окружающей среды. Так, Л. А. Григорьев и К Я. Кондратьев доказали, что если мы запустим пять стационарных спутников, каждый из которых «зависнет» над определенной точкой экватора, то можно будет вести непрерывное наблюдение за состоянием природной среды на территории в полосе от 50 — 55° с. ш. до 50 — 55° ю. ш.

Таким образом, диапазон наблюдений из космоса крайне широк, поэтому современный географ не может обходиться без знания аэрокоемнческих способов исследования природы и хо­зяйства Земли.

Точность наблюдения зависит от измерения — особого приема эмпирического исследования. Приборы позволяют придать срав­нению (по данным наблюдений) количественную аргументацию. Например, повышение точности измерений радиации и осадков дало возможность более объективно оценить природные процес­сы, протекающие в различных зонах и регионах Земли.

Исторический метод. Современная картина мира во всем его разнообразии — ре­зультат длительного развития географической оболочки. Поэто­му значение исторического метода трудно переоценить. «Раз­личные формы и виды самого вещества, —писал Ф. Энгельс,— можно познать опять-таки только через движение; только в дви­жении обнаруживаются свойства тел; о теле, которое не находит­ся в движении, нечего сказать. Следовательно, природа движу­щихся тел вытекает из форм движения»1. В данном случае под движением подразумеваются различные формы изменения при­роды вещей, в число которых входят и географические объекты. Без анализа исторического прошлого трудно сделать прогноз изменения климата, ландшафтов и т. Д. в будущем. Л. С. Берг подчеркивал, что «ландшафты не есть нечто неизменное во вре­мени... понять данный ландшафт можно лишь тогда, когда извест­но, как он произошел и но что со временем превратится». Но это же можно сказать и о любом географическом объекте, кото­рый имеет свою историю.

Уже сами пространственные соотношения между геосисте­мами, особенности нх структуры являются продуктом историче­ского процесса. Говоря об историческом методе, мы имеем в виду изучение всех изменений географических объектов, относящихся к разным историческим периодам, векимъ эпохам и т. п. Более узким является понятие диахронического подхода, который вхо­дит в более всеобъемлющий исторический метод.

Под диахроническим подходом понимается изучение истории географических объектов с момента их образования до настоя­щего времени. Обычно его применение начинается с установле­ния генезиса объекта. Генезис (происхождение) определяет мно­гие современные черты географических объектов. Например, известно, что холмисто-моренный рельеф — это продукт прошлых ледниковых эпох; озерно ледниковые равнины — это бывшее дно обширных бассейнов, существовавших в поздне- и послеледнико­вое время, большая часть песков Средней Азии принесена древ- ними реками. Сложнее определять нозраст динамичных компо­нентов ландшафта — почв, растительности, животного мира. Дело в том, что они реагировали па внешние по отношению к ним влияния — резкое изменение климата, воздействие чело­века в прошлом и настоящем.

В этой связи большое значение имеет способ реликтов: уче­ный изучает остатки прошлой растительности, древних почв (или их горизонтов), редкие в настоящее время виды животных и на основании полученных данных делает выводы об их распро­странении в прошлом, например в доагрнкультурный период. Существующая в природе взаимосвязь между растительностью, почвами, животным миром позволяет нам прийти к вероятност­ным умозаключениям. Так, обнаружив в распаханной лесостепи серые лесные почвы, исследователь вправе заключить, что в про­шлом здесь произрастали широколиственные леса (только под ними образуются серые лесные почвы) с характерными для них видами жннотных. Однако, применяя актуалнетнческнй подход, нужно знать, какой и прошлом был климат.

Научное объяснение. Объяснение —одна из важнейших функций пауки, в том числе и географии. Объяснить явление, объект и т. д.—это значит не только сделать его понятным, но и раскрыть его сущность.

Географическая оболочка— чрезвычайно сложная геосисте­ма, состоящая из множества элементов, территориальных при­родных и социально-экономических комплексов, которые, в свою очередь, представляют собой сложные образования. Объяснить нх —это значит раскрыть их внутреннюю сущность: структуру, происхождение, связи с другими комплексами и т. д. И сравни­тельный, и исторический методы важны для научного объясне­ния. Принимая это во внимание, мы остановимся на ряде спосо­бов, относящихся к группам теоретического (анализ и синтез, индукция и дедукция « др.) и эмпирического исследования (эк- спсримснт, моделирование и др.). Вместе с тем протннопостав-.'1ять эти уровни исследования нельзя: для того чтобы объяснить (теоретическая работа), нужно и экспериментировать, и моде­лировать, и анализировать карты. Сущность и большая научная значимость проблемы научного объяснения — одной из карди­нальных проблем науки — глубоко раскрыты в фундаменталь­ной монографии английского географа Д. Харвея «Научное объяснение в географии».

Выделяются два типа научных объяснений: объяснения через собственные законы и генетические объяснения.

Объяснения через собственные законы подразумевают выпол­нение законом своей объяснительной функции. Так, с помощью закона зональности мы можем объяснить многие особенности в распространении ночи, растительности, ландшафтов и др.

При этом оперируют двумя понятиями, характеризующими возможности использования закона для объяснения: «объясня­ющая способность закона» и «объясняющая сила закона». Объ­ясняющая способность указывает па область применения закона. Так, закон зональности лучше проявляется в климате, органи­ческих компонентах, чем в особенностях распространения релье­фа, горных пород и др. Закон ритмичности имеет большую объ­ясняющую способность в северных и умеренных широтах, а так­же в горах, чем на равнинах жаркого пояса, характеризующихся относительной стабильностью.

Под объясняющей силой закона понимается, насколько глу­боко он проникает в сущность изучаемых объектов и явлений. Например, объясняющая сила закона зональности на суше не­измеримо выше, чем в оксаиосфере. Объясняющая сила закона ритмичности больше тогда, когда мы анализируем климат, и значительно меньше, когда исследуем рельеф. Вообще зональ­ность и азональность, проявляясь повсеместно, но с разной си­лой, выступают законами-антиподами, что и нужно иметь в виду при объяснении картины современного мира. Учитывая это соче­тание законов, мы получаем более объективное и аргументиро­ванное объяснение, чем при использовании только одного из них.

Генетические объяснения основываются на причинно-следст­венных зависимостях, образовавшихся в результате развития Объекта, процесса, явления. Все генетические объяснения раз­деляются на простые и причинные.

При простом генетическом объяснении современного состо­яния объекта апеллируют к предшествующему состоянию этого объекта. Так, при объяснении состояния S2 объекта Ах в мо­мент /2 исследователь обращается к описанию состояния S\ этого объекта в момент времени tv Простые генетические объяснения широко используются в биологии, геологии, палеонтологии. В географии они применяются при анализе исторических измене­ний природной среды. Так, положение границы высотной ланд- шафтной зоны можно объяснить, используя данные палеогео­графии о прошлом ее положении.

В причинном объяснении генезис объекта рассматривается более глубоко. Причинные зависимости — это зависимости по­рождения. По словам Е. П. Никитина, «порождая следствие, причина в известном смысле „запечатлевает" в нем (в его сущно­сти) спою природу или отдельную сторону своей природы». Анализ зависимости причина—следствие имеет отношение к предсказанию, что налагает на исследователя большую от­ветственность. Так, причиной ухудшения окружающей среды являются загрязнение, нарушение естественного равновесия в биосфере, развитие негативных процессов (опустынивание, за­соление, эрозия и Др.). В свою очередь, ухудшенное состояние окружающей среды воздействует на условия жизни человека (среду его обитания) и экономику (истощение ресурсов и др.). Состояние может резко ухудшиться, если природные системы потеряют свои ресурсо- и средовоспронзводящие функции.

Анализ причин позволяет географу ответить на вопрос «почему?>. География должна ответим на тысячи «почему»— в этом ее увлекательность и практическая необходи­мость. Объяснения на основе эксперимента и моделирования.

Эксперимент — могучий способ познания в таких науках, как физика, химия, биология. Но постоянно увеличивается роль опытов и в географии. Главное свойство эксперимента заключа­ется в возможности изолировать процесс, т. е. изучать его без помех, в чистом виде. При проведении опыта можно искусствен­но создавать условия: ускорять или замедлять течение процесса. Эксперимент можно неоднократно повторять, чтобы убедиться в правильности полученных результатов.

Особо важную роль в науке играет исследовательский экспе­римент, когда открываются новые свойства явлений и процессов. С помощью таких экспериментов удалось установить планетар­ную структур)- атома, объяснить наследственные свойства орга­низма и др. Примером экспериментов в географии является изу­чение на установках динамики русловых процессов в реке, вол­нения в морс, изменения окружающей территории при строительстве плотины и др. Для исследования скорости таянии ледника поверхность его посыпается черным веществом — это тоже эксперимент. На полигонах изучается эффективность ме­лиорации при заданных условиях: разной частоте дренажных каналов, неодинаковом использовании технических устройств и материалов.

Кроме карты в географии используются физические и мате­матические модели. Под физическими понимаются модели, отра­жающие, точнее воспроизводящие, природные процессы с по­мощью технических устройств. Так, прежде чем строить плоти­ну, делают ее модель, стремясь в уменьшенном виде воспроизвести обстановку, в которой она будет функциониро­вать. Преимущество физической модели как способа познания заключается в возможности ставить ее в экстремальные усло­вия, а это необходимо для обеспечения надежности будущего сооружения. Например, в Крыму вблизи Алушты создана мо­дель, позволяющая в искусственных условиях изучать экзоди-намические процессы, протекающие в этом регионе (обвалы, смыв, оползни и др.). В последнее время делаются попытки со­здания экологических моделей. Так, в ФРГ и связи с гибелью лесов от химического загрязнения на деревья, заключенные в специальные камеры, воздействуют различными химическими веществами, чтобы выявить среди них наиболее ядовитые.

В США одна нз фирм разрабатывает модель «Биосфера — II» («Земная биосфсра-1»), которая должна представлять собой миниатюрное подобие Земли с океанами и материками, влажпо-тропнческнми лесами и пустынями н др. Интересный сам по себе проект имеет деловую и политическую подоплеку: в случае ядерной войны в такой искусственной «биосфере» можно якобы выжить.

Физическое моделирование основывается на теории подобия, а последняя — на учете пропорциональности модели и объекта. Множитель подобия —это масштаб, указывающий, во сколько раз какой-либо показатель в одном явлении больше или меньше такого же показателя в другом явлении. Fie отрицая важности физического моделирования, все-таки следует отметить, что возможности применения его в географии ограничены. Это объ­ясняется сложностью таких географических объектов, как, на­пример, географическая оболочка, ландшафтная сфера и др.

Иной характер имеют математические модели. Они прнзва-ны отразить процессы в виде формул, систем уравнений и т. д. Главная трудность математического моделирования заключает­ся в переходе от реального географического объекта к матема­тическим символам, передающим его сущность, и, наоборот, от знаковой формы (системы уравнений) к реальному объекту.

Удачную попытку установить взаимоотношения между геогра­фическими и математическими моделями сделал ученый-географ В. С. Преображенский. Из рис. II видно, что исходными момен­тами являются географическая действительность (ландшафты, природные процессы н др.), географические знания (факты, теории, законы и др.) и математические знания (аксиомы, тео­рии и т. п.). Взаимодействуя между собой, модели преобразуют­ся и переходят в группу моделей более высокого уровня. Часто математическим путем происходит преобразование матсмати-

ческой модели 1 в математическую модель 2. Это соответствует открытию новых знаний об объекте, поэтому географическая модель 1 преобразуется в географическую модель 2, которая сравнивается с географической действительностью и преобра­зуется в географическую модель 3. Конечно, указанный путь отражает логику мысли, а не практическое воплощение замысла.

В качестве удачного опыта применения моделирования в гео­графии В. А. Боков и И. Г. Червапен рассматривают исследова­ние С. Я. Сергина, который использовал математическое моде­лирование для анализа климатических колебаний в четвертич­ном периоде. Вначале были установлены взаимосвязи между климатическими показателями и определяющими факторами: площадью материков и океанов, высотой материков, отражатель­ной способностью подстилающей поверхности и т. д. Указанные связи были описаны формулами. Потом были определены пере­даточные функции звеньев системы (операторы): суммирование, умножение, интегрирование и др. Благодаря такой операции все звенья соединились в математическую систему (модель). Составление модели явилось первым этапом исследования. Ре­шение модели производилось на аналоговом моделирующем устройстве при помощи ЭВМ В результате был сделан вывод о том, что система «поверхность — океан — атмосфера» па про­тяжении четвертичного периода испытывала автоколебательные движения (наступление ледникои — холодный режим, отступа­ние ледников — теплый режим), т. е. колебания без внешних воздействий. Таким образом, удалось дать новое и аргументиро­ванное объяснение сложному процессу. В данном случае мате­матическое моделирование себя оправдало.

Географическое планирование. Под прогнозом понимается предвидение изменений в разви­тии и исходе каких-либо событий, явлений, процессов па основа­нии полученных данных. Прогноз важен для различных областей знания и практической жизни. Так, составляют прогнозы разви­тия науки, технического перевооружения хозяйства, роста на­селения Земли, экономического развития отдельных районов и др. Очень большую роль играют прогнозы состояния окружа­ющей среды, использовании природных ресурсов.

Значение прогноза трудно переоценить: именно сегодня мы закладываем фундамент будущих изменений, и от того, каким он станет, зависит жизнь 1р*:дущих поколений. Приведем срав ннтелыю простои пример прогноза: строя новый завод, необхо­димо точно рассчитать темпы развития производства (в соответ­ствии с возможным сбытом изделий, совершенствованием технн кн), влияние его на окружающую среду, нужное количество природных и трудовых ресурсов и др. Однако и в стране, и в мире в целом идут процессы более общего, глобально ре­гионального уровня, например развитие атомной энергетики, использование космического пространства в мирных целях, рост городов, захватывающих большие пространства на Земле, и т. д. Необходимость прогнозирования всех процессов, происхо­дящих на Земле, сомнении не вызывает.

Как мы уже говорили, география изучает территориальные системы — природные, производственные, социальные, природно-общественные. Географический прогноз — это предвидение бу­дущего состояния этих систем. А. Г. Исаченко Фи В. А. Попов выделяют следующие прогнозы: сверхкраткосрочные (до 1 года), краткосрочные (до 3 — 5 лет), среднесрочные (до 10 — 15 лет), долгосрочные (на несколько десятилетий вперед), сверхдолго-срочные (на тысячелетия и более вперед).

Значение видов прогноза для различной деятельности неоди­наково. Так, сверхкраткосрочные прогнозы нужны для оператив­ного принятия решений, например в связи с состоянием погоды, посевов и др. Сверхдолгосрочные прогнозы позволяют наметить общие тенденции развития географической оболочки и предви­деть состояние ресурсов, окружающей среды и др. Особенно важны краткосрочные, среднесрочные н долгосрочные прогнозы.

Возникает вопрос: сколько должно быть прогнозов—один всеобъемлющий или несколько? Большинство ученых выделяет несколько прогнозов, характеризующих изменение климата, раз­витие урбанизации, сельского хозяйства, миграцию населения и др. Однако несомненна необходимость определенной взаимо-связанности прогнозов. Так, следует предвидеть и будущее раз­витие хозяйства, и состояние окружающей среды, н условия жиз­ни населения Второй вопрос: какие нужны прогнозы — глобальные нлн ре­гиональные? Уже и самом вопросе заключается ответ: и те, и другие. Только в каждом прогнозе должны сочетаться элемен­ты глобальности и регноналыюсти. Так, вырубая влажнотропи-чсскне леса Африки или Южной Америки, человек тем самым воздействует на состояние атмосферы Земли в целом: уменьшает ся количество Кислорода и, наоборот, увеличивается содержание в воздухе СО. С другой стороны, когда мы делаем глобальный прогноз будущего потепления климата, важно знать, как это потепление проявится в разных регионах Земли и как отразится на природе и хозяйстве различных районов. Чтобы составить прогноз, нужно прежде всего знать общие тенденции развития природы и ее изменений под влиянием человека.

Общие тенденции развития природных компонентов и комплек­сов. Все ученые, выделяющие и изучающие антропогенные ком­плексы, подчеркивают, что они развиваются по природным за­конам. Даже крупные инженерные сооружения в некотором смысле находятся «во власти природы»: на них оказывают вли­яние сила тяжести, солнечная радиация, тектонические процес­сы н др. Проектируя и создавая БАМ, инженеры и ученые вынуждены считаться и с сейсмичностью этой территории, и с вечномерзлымн грунтами, и с половодьями на реках. Интен­сивное болотообразованнс в отдельных районах Западной Сиби­ри, несомненно, отрицательно сказывается на освоении этой тер­ритории, в частности на строительстве дорог, коммуникаций, трубопроводов и т. п. Сооружение гигантской дамбы в Ленин­граде, призванной защищать город от разрушительных полово­дий, требует учета н силы длинной волны со стороны Балтийско­го моря, вызывающей резкий подъем уровня воды в Неве, и процессов замерзания воды и образования льда, и возможных путей развития экосистем в Невской губе. К сожалению, не все эти процессы были изучены своевременно и с достаточной де­тальностью. Конечно, инженерная мысль стремится преодолеть трудности, связанные с развитием негативных природных про­цессов, но успех сопутствует только в том случае, если они предварительно и глубоко исследованы.

Идея эволюции природного комплекса находилась в центре концепций многих представителей естественных наук. Физико-географы также интенсивно изучали и изучают эту проблему, причем взгляды отдельных ученых на движущие силы развития ландшафта нередко расходились. В настоящее время все иссле­дователи учитывают саморазвитие природного комплекса, про­текающее в рамках, ограниченных внешними условиями. Так, са­моразвитие ландшафта будет идти в рамках той зоны, в которой он находится. Изменится в глобальном масштабе климат, изме­нятся в связи с этим границы природной зоны, произойдет и известная перестройка ландшафта, в результате которой он может расширить или, наоборот, сузить свой ареал.

За время антропогенных воздействий, т. е. за историческое время (это относительно короткий период развития Земли, в не­которых районах — всего около 10 тыс. лет), в разных областях роль различных факторов эволюции была неодинаковой.

В подвижных областях большое, часто определяющее влия­ние на развитие комплекса оказывают неотектонические движе­ния. Так, в районе эпицентра землетрясения поднятие земной коры за короткий промежуток времени (несколько месяцев) достигает 1O мм. Но и вроде бы незначительные дифференциро­ванные тектонические движения па равнинах (несколько мил­лиметров в год) влияют па формирование речного русла, ско­рость образования болот, рост оврагов н т. п. Конечно, бывают н более впечатляющие примеры воздействия тектоники на ланд­шафт. Так, в 1862 г. в результате опускания на Байкале образо­вался залив под названием «Провал». Число таких примеров можно увеличить.

Большие успехи в настоящее время достигнуты в изучении климатических ритмов, с которыми связаны и изменения ланд­шафтной структуры. Особенно важное зпачение имеют много­вековые ритмы (1800 — 2000 лет), установленные А. В. Шнит-ииковым. Чередование сухих и влажных периодов отражается на водности рек, положении снеговой границы в горах, оказы­вает влияние на расселение людей, преимущественно в горных областях. Климатический оптимум исторического времени (X — XII вв.), видимо, сказался на бноте ландшафтов, обусловив про­никновение на север более южных элементов. Отсутствие в летописях сведений о погодных перепадах свидетельствует об относительной ровности климата. Внутривеконые ритмы в силу своей кратковременности не могут существенно повлиять на ландшафтную структуру.

За историческое время происходили существенные изменения в гидросфере. Очень впечатляющи количественные данные, ха­рактеризующие скорость водообмена в гидросфере. Так, водная масса Мирового океана полностью обновляется за 2С00 лет, вод­ная масса подземных вод в зоне активного водообмена —за 330 лет, общая масса льда — за 10 тыс. лет.

Т. Д. и С. Д. Резннченко пришли к выводу, что за 4,5 тыс. лет происходила неоднократная и периодическая перестройка реч­ной сети, вызнанная изменениями скорости суточного вращения Земли, причем реки меняли направление —то текли на север, к полюсу, то, наоборот, к экватору. Изменение течения рек в аридных областях, несомненно, оказало влияние как на есте­ственный ландшафт, так и на окультуренные геокомплексы. При­мером может служить Амударьи, которая уже в историческое время резко изменила направление течения, оставив безводным свое прежнее русло—Узбой. Земли, оказавшиеся без орошения, были заброшены, гндроморфные прибрежные комплексы исчезли.

Колебания уровня морей (например, Каспийского) и рек неиз­бежно отражались на физико-географических особенностях при­брежных территорий: осушались или, наоборот, обводнялись дельты рек, что, в свою очередь, влияло на развитие прибрежно-водной растительности и животных.

Почвы, как известно, являются функцией ряда факторов почвообразования (растительности, материнских пород и др.). по­этому их «независимость» также весьма относительна. Особенно сильное влияние на скорость почвообразования оказывают мате­ринские поверхностные породы и климат.

Растительность быстро реагирует на изменение внешних усло­вий, прежде всего климата. Применение спорово-пыльцёвого метода позволило воссоздать достаточно яркую картину расти­тельных смен, произошедших в послеледниковое время. Имеется ясное представление о сменах, обусловленных деятельностью человека; зарастание вырубок, карьеров и т. п. Хуже изучены смены, связанные с естественным развитием (саморазвитием) растительных сообществ. Трудности исследования обусловлены влиянием человека, накладывающимся на спонтанное развитие растительного покрова.

Теоретически естественные смены можно изучать при следую­щих условию: при «угасании» одного сообщества и возникнове­нии на его месте другого, при зарастании озер и заболачивании суходолов. Скорость многих растительных смен очень незначи­тельна. Так, рододендронники центрального Закавказья угасают с третичного времени в связи с усилением контннентальности климата. Доледниковые реликты сохранились на возвышенностях лесостепной зоны европейской территории СССР, причем одну из них —Галичыо гору —ботаник Б. Козо-Полннский за обилие реликтов образно назвал «страной живых ископаемых». На Се­веро-Западе до сих пор не завершилось угасание лесостепных видов, не закончилось вытеснение дуба елью.

За историческое время известны случаи зарастания озер и заболачивания суходолов. Но быстроту этих процессов не сле­дует преувеличивать: процесс формирования устойчивого сообще­ства (а не кратковременной группировки) является длительным, и его интенсивность еще недостаточно изучена. Более быстрые смены растительных группировок наблюдаются на новых место­обитаниях, например на территориях, освободившихся после от­ступания воды. Но эти местообитании на равнинах естественным путем образуются редко и обширной площади не занимают.

Еще сложнее изучать историю биоценозов, в которых расти­тельные сообщества взаимодействуют как с животными организмами, так и со средой. Описывая влияние временного фа ктора в сукцессиих (т. е. в рядах последовательных смен расти­тельного покрова во времени) на систему экологической регу­ляции, Е. Одум приводит следующие факты: в условиях первич­ной сукцессии (она начинается на лишенном жизни месте) на песчаных дюнах или молодых потоках лавы сообществу требуется 1000 лет дли того, чтобы мог возникнуть относительно устойчи­вый фитоценоз (или биогеоценоз), наиболее соответствующий физико-географическим условиям. Сукцессии, которые начина­ются на месте старых сообществ, т. е, в условиях благоприятного питательного режима (вторичные, по терминологии Е. Одум а), протекают гораздо быстрее: на вырубках или заброшенных паш­нях требуется 200 лет, чтобы в условиях влажного умеренного климата могло восстановиться лесное сообщество. Но, строго говоря, вторичные сукцессии не характеризуют спонтанного раз­витии биоценоза, так как толчок к его развитию дал человек.

И другие исследователи приводит примерно однопорядковую величину, определяя интенсивность развития биоты ландшафта, расположенного в лесной зоне, —1000—2000 лет. Восстановле­ние антропогенно-измененного комплекса (фации) идет быст­рее—около 200 300, иногда 400—500 лет (Дальний Восток).

На фоне направленного развитии природных систем Земли происходит антропогенное изменение комплексов, зависящее от эволюции общественного производства, которое развивается по социальным законам Различные формы хозяйства, смена систем земледелия неизбежно оказывают влияние на формирование антропогенных комплексов. Можно сказать и так: в измененной человеком природной системе опосредованно (через производ­ство) заложены определенные черты социальности. Они и пред­ставляют собой «следы» прошлых эпох в ландшафте.

Вопросы для повторения: 1. Раскройте содержание понятий «метод на­уки», «способ исследования». Перечислите методы н способы, используемые о практике географических исследований. 2. В чем заключается сущность сраипнтельно-географического метода? Приведите примеры его использова­ния в географических науках. 3. Чем отличается исторический метод от дип-хролнческого подхода? Как онн используются в географии? 4. Какую роль играет научное объяснение в географин? 5. В чем состоит специфика исполь­зования в географин наблюдения, моделирования, эксперимента, анализа и синтеза, индукции и дедукции? Приведите примеры. 6. Как применяются аэрокоемнчгские способы в географин?