ОтветыГос (1) / 23

23-й вопрос. Методы исследований в географии.

Классификация методов  

Каковы же пути достижения вышеуказанной цели географического знания? Каковы научные методы физической географии? (Метод - греч. приём, способ или образ действия).

География, как любая современная наука, вооружена главными методами научного исследования. Существуют:

-компонентная или частная (отраслевая) физическая география, которая исследует отдельные компоненты, слагающие географическую оболочку (рельеф, почвы, климат, воды и др.) во взаимодействии друг с другом;

-региональная (районная) физическая география или физико-географическое страноведение, исследующее природно-территориальные комплексы;

-"сквозная", по К.К. Маркову, или междисциплинарная (универсальная) география исследует вертикальные межкомпонентные и внутрикомпонентные взаимосвязи. Так она называется потому, что имеет универсальные единицы исследования. По мнению К.К. Маркова, сквозная география способна решить проблемы связи процессов и явлений, происходящих в природе земной поверхности. "Сквозными" методами, направлениями, совокупностью этих методов должен владеть географ любой специальности: ландшафтовед, климатолог, геоморфолог.

К.К. Марков различает количественные и качественные методы, полевые, стационарные (исследования на ключевом, эталонном участке), экспериментальные по семи главным направлениям: 1) сравнительно-описательные, 2) картографические, 3) математические, 4) геофизические, 5) геохимические, 6) биогеографические, 7) палеогеографические.

Каждый из этих методов имеет универсальную единицу измерения любого географического процесса или явления, где бы он не происходил: в литосфере, гидросфере, биосфере и т. п. Все эти направления формируют, таким образом, универсальный язык исследования, способный преодолеть узко профессиональные барьеры.

 

Сравнительно-описательное направление - традиционный метод исследования в географии. Классические образцы географических работ отличает простота, ясность и образность изложения. Особенности физической географии сравнительного описания, по А.Н. Краснову, - это не простое описание разрозненных явлений природы, а поиски взаимной связи и взаимной обусловленности между ними; интерес не к внешней стороне явлений природы, а к их генезису, происхождению; описание не неизменной, статичной природы, а природы изменяющейся, имеющей свою историю развития.

 

Картографическое направление - общегеографическое, с успехом применяемое и в физической и в экономической географии. Кроме того, картографические приёмы известны и в других, негеографических науках - истории, медицине. Картография - наука о картах, методах их создания и использования. Карты - модели, отражающие пространственные и временные взаимосвязи процессов и явлений на земной поверхности. Для составления карт надо, конечно же, иметь соответствующую географическую подготовку, но надо знать и способы, приёмы передачи географических закономерностей. Это наука географическая и техническая одновременно. Но и в частной географии есть два раздела, на которые обращает внимание К.А.Салищев: "...карты являются результатом географического исследования и необходимы для него". Задачи картографии не ограничиваются составлением карт, но необходим их анализ для выяснения основных пространственно-временных свойств географической оболочки. Поставленные цели могут быть самыми разными: одну и ту же карту может исследовать геоморфолог, климатолог, ботаник, ландшафтовед...

Практические приёмы картографического исследования для решения физико-географических задач разрешаются двумя путями: 1) изучаются сами карты - проекции, масштаб, географические названия (номенклатура); 2) изучаются графики, картодиаграммы, составленные на основе географических карт; эти работы отражают содержание картометрирования.

Развитие картографического метода в наше время научно-технической революции связано с исследованиями из космоса. Появились новые - аэрокосмические или дистанционные методы исследования Земли. В результате дистанционного зондирования получают аэрофотографическое и космическое фотоизображение, которое облегчает обзорность (глобальность) изображения, повторяемость и оперативность получения информации. На основе космической фотоинформации осуществляют многоярусный комплексный мониторинг (англ. наблюдение, слежение) земной поверхности многочисленных взаимосвязанных природных, социальных и экономических процессов и явлений. Появилось и успешно развивается космическое землеведение - междисциплинарное направление, которое включает научные и методические исследования в области получения, передачи, хранения, распространения и обработки принимаемой из космоса информации.

 

Математическое направление. Необходимость его внедрения обусловлена обилием фактов (информации), поступающей из различных отраслей географии. На базе математической логики и многообразного математического аппарата можно увеличить достоверность суждения о том или ином явлении, более строго обосновать гипотезу и даже прийти к новым теоретическим построениям и обобщениям. Суждение верно, если его можно описать формулой. При этом необходимо помнить, что математика является средством раскрытия географических закономерностей, но географические идеи являются ведущими при построении математических моделей.

Математические методы широко применяются в частных географических науках, в меньшей мере в ландшафтоведении. Но и здесь наметились определённые перспективы. Например, большое значение имеет математическое обоснование пространственно-временного единства природы. Для этого применяется "эргодическое" объяснение. Эргодическая гипотеза и теорема были разработаны в конце XIX в. Больцманом и Максвеллом для кинетической теории газов. Согласно теореме, анализ распределения частиц в пространстве эквивалентен анализу распределения одной частицы во времени. То есть, может быть произведена количественная замена пространственного размещения на временную последовательность. В географии, зная изменение ландшафта в пространстве (эти изменения всегда можно изучить), удаётся сделать определённые выводы об изменении ландшафта во времени. Принципы и пути построения эргодических теорем намечены Ю.Г. Симоновым (1966).

В зависимости от характера исследования и степени сложности изучаемого объекта пути математического решения могут быть: 1) аналитические, 2) статистические (вероятностные).

 

Аналитический метод. Его применение основано на привлечении методов дифференциального и интегрального исчисления, элементов аналитической геометрии для описания различных компонентов или факторов географической оболочки. На определённой стадии исследования выбираются главные, наиболее изученные явления, которые описываются формулами или уравнениями. Они составляют содержание аналитического направления.

 

Статистический метод. География оперирует большим количеством фактов. При этом необходимо опираться на статистические (вероятностные) методы, основанные на принципе больших чисел (теория вероятностей, математическая статистика).

Развитие математических методов связано с появлением и совершенствованием вычислительной техники, которая позволяет не только обрабатывать большой объём информации, но и, что немаловажно для географии, представить её в виде аналоговой картинки, и осуществлять её моделирование, преобразования временные и пространственные.

 

Географическое направление. Геофизика (греч. гео земля, физис природа) - метод, изучающий наиболее общие свойства географической оболочки, её массу, энергию, то есть состояние и движение вещества и энергии ГО. Нельзя злоупотреблять этим названием, если речь идёт о применении к географии сведений точных наук, но не физических сведений.

Энерго-массообмен геосистем разных порядков измеряется на многочисленных географических станциях, расположенных в различных природных зонах по всему миру. В результате многочисленных измерений массы и энергии получают представление о суточных, месячных, годовых круговоротах вещества на малых территориях (фациях, урочищах), которые являются частями крупных круговоротов, а те, в свою очередь, ещё бoльших. Таким образом, можно анализировать и пространственные, и функциональные закономерности как малых, так и больших, вложенных одна в другую планетарных размерностей. Открываются пути построения классификации, моделирования, а затем управления географическиими процессами.

Геохимическое направление. Геохимия понимается как наука о химическом составе Земли, законах пространственного и временнoго распространения, сочетания и движения (миграции) химических элементов в различных оболочках Земли и между ними. За единицу исследования в геохимии взят химический элемент в форме атома или иона. Геохимический метод позволяет сопоставлять разнокачественные компоненты ГО и отдельных её ландшафтов, то есть сопоставлять твёрдые горные породы с жидкой гидросферой и газообразной атмосферой, живую природу с неживой. Взаимодействия в ГО осуществляются посредством непрерывного тока атомов и энергии из одного компонента в другой и между ландшафтами. Ток атомов может иметь различную интенсивность и выражаться количественными показателями.

Появилась и успешно развивается новая дисциплина - геохимия ландшафтов.

 

Биогеографическое направление. Биосфера и ГО, по В.И. Вернадскому, - это эквивалентные понятия. В науке они существуют параллельно. Географа интересуют все компоненты природы во взаимодействии. Биогеограф изучает распространение и развитие в ГО живого вещества и его влияние на неживые элементы и обратно. Он устанавливает новые связи компонентов природы, скрепляющие единство ГО.

Показательны расчёты воспроизводства биомассы, которые сделал А.И. Перельман в 1977 г. По современным данным, биомасса сухого вещества Земли составляет 2,44 T 10¹² т, то есть 0,00001% веса земной коры (2 T 10¹⁹ т). Ежегодная продукция живого вещества близка к 2,32 T 10¹¹ т. Полагая, что в последний миллиард лет продукция биомассы была близкой к современной, можно рассчитать её суммарное количество. Оно получается равным: 2 T 10¹¹ T 2 T 10⁹ = 2 T 10²⁰ т, то есть в 10 раз бoльше массы земной коры.

Живое вещество пронизывает все абиогенные оболочки. В результате за последний миллиард лет на Земле сформировалась единая биокосная система, по ведущей роли живого названная В.И. Вернадским биосферой.

 

Палеогеографическое направление - метод, который стремится объяснить современные черты природы земной поверхности на основании истории развития.

Палеогеография - наука, которая восстанавливает распространение морей и суши, воссоздаёт ландшафты и весь облик земной поверхности, какой она имела в минувшие геологические эпохи. Для палеогеографии большое значение представляет учение о геологических фациях (типах осадочных пород), которое, по Д.В. Наливкину, является естественным введением в палеогеографию. Учение о фациях не без оснований относят к исторической геологии, так как фациальный анализ используется для реконструкции осадконакопления. Однако фация, будучи продуктом определённых физико-географических условий, позволяет восстановить ландшафты крупных регионов и всей ГО в геологическом прошлом.

Палеогеографический метод широко применяется в геологии и географии: в геологии - для вскрытия геологических условий формирования горных пород, в географии - для изучения возникновения и развития ГО, географических поясов и зон. Для понимания современного облика природы особенно важно изучить ближайшее геологическое прошлое - плейстоцен или четвертичный период - 1,5-2 млн. лет.