ОБЩАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ

Лектор Егорова Н.Т.

Лекция 1. Объект, предмет географии. Система географических наук

География - наука, изучающая структуру, функционирование, ди­намику и эволюцию географической оболочки в целом, отдельных ее частей - природных и природно-общественных геосистем и компо­нентов в целях научного обоснования территориальной организации общества, размещения производства, эффективного использования природных ресурсов, географического прогноза и т. д. Генеральная задача географии - установление законов и закономерностей про­странственно-временной организации географических объектов.

Современная география представляет собой развитую систему естественных и общественных наук. Они подразделяются на ком­плексные, отраслевые (частные науки о компонентах географичес­кой оболочки) и на общегеографические фундаментальные и при­кладные дисциплины (рис. 1).

Объект географии - географическая оболочка Земли. Термин предложен И.П. Броуновым В 1910 г. Учение о географической оболочке как особой сфере взаимодействия верхней части литос­феры, нижних слоев атмосферы (всей тропосферы), гидросферы и биосферы и социосферы было разработано в середине ХХ в. А. А. Григорьевым.

Единой точки зрения на границы географической оболочки нет. Большинство ученых ее верхнюю границу проводят на уровне наи­большей концентрации озонового слоя, т. е. на высоте 25-30 км (А. А. Григорьев, С. В. Калесник, К. К. Марков и др.). Согласно воззрениям Д. Л. Арманда, А. Г. Исаченко, Ф. Н. Милькова, К. Н. Дьяконова и др., верхняя граница географической оболочки - рубеж тропосферы и стратосферы. Нижняя граница проходит либо по поверхности Мохоровичича (А. А. Григорьев, Д. Л. Ар­манд, Ф. Н. Мильков), либо по нижнему рубежу зоны гипергене­за. Трем типам земной коры (материково-горному, равнинному и океаническому глубинному) соответствуют различные пределы нижней границы - от 6-10 до 70-80 км. Зона гипергенеза - до глу­бины 500-800 м от поверхности Земли - слой литосферы, где ми­неральное вещество земной коры подвергается преобразованию под влиянием различных экзогенных процессов.

Географами периодически ставится вопрос о единой географии. Лучше говорить об интегральных направлениях. Предпосылки к единству географии таковы: а) общность объекта и его генезис; 6) общность используемых методов (картографический, сравни­тельный географический, математический и геоинформационные); в) предметная взаимодополняемость при решении территориаль­ных комплексных проблем. Принципиальное различие двух ветвей географии - в сущности естественных и общественных законов и закономерностей, в мышлении.

Лекция 2. Основные этапы развития географии

Следует различать историю путешествий и территориальных открытий на Земле, историю развития географических идей и представлений, мышления (по Н. Н. Баранскому), историю и эво­люции методов и развития теории географии. Итогом выступает формирование научной географической картины мира, отраженной в географических законах, закономерностях, и наличие крупных гео­графических школ.

История науки - отрасль знания, которая собирает и анализиру­ет факты, открытия, теории, учения, относящиеся к разным перио­дам.

История географии, по В. С. Жекулину (1989), - отрасль геогра­фической науки, изучающая во взаимной связи историю террито­риального открытия Земли (историю путешествий), историю раз­вития географических идей и открытия новых географических законов и закономерностей. Отечественный географ Н. Г. Фрад­кин в книге "Географические открытия и научное познание Земли" (1972) дает современное определение этого понятия. Если в про­шлом географическое открытие означало первое посещение того или иного объекта (материков, островов, проливав, вулканов, озер и т. п.) представителями народов, имевших письменность, охарак­теризовавших этот объект или нанесших его на карту, то теперь под географическим открытием надо понимать не только террито­риальное, но и теоретическое открытие в области географии, уста­новление новых географических закономерностей.

Приведем два примера географических открытий середины ХХ в. В 1948 г. советскими высокоширотными экспедициями был открыт подводный хребет Ломоносова в Северном Ледовитом океане, который простирается от Новосибирских островов через центральную часть океана к острову Элсмир в Канадском Арк­тическом архипелаге и возвышается над дном в среднем на 3000 м.

Другой пример касается установления важнейшей закономер­ности миграции химических элементов в природных ландшафтах, установленной в 1961 г. А. И. Перельманом. Было сформулирова­но понятие "геохимического барьера" - участка земной коры, в котором на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции элементов и, как следствие, наблюдается повышенная их концентрация. Барьеры разнообразны, как и виды миграции вещества. Бывают барьеры механические, физико-хи­мические, биогенные и техногенные. Приводим яркий пример физико-химического барьера. В лесной зоне в условиях дефицита кис­лорода в почве железо обычно двухвалентно и легко мигрирует в растворах. При выходе вод на поверхность, в условиях достаточ­ного количества кислорода железо переходит в трехвалентную форму и осаждается, что маркируется бурыми пятнами.

География - древнейшая наука. Достоверные географические сведения дошли до нас начиная с IV-IIIтысячелетия до н. э. И от­носятся к Вавилонии, Египту, Древнему Китаю. Сохранились древ­нейшие карты и планы, сведения о путешествиях. Как и другие на­уки, география в своем развитии прошла несколько крупных этапов.

Античная средиземноморская цивилизация (по Ю. Г. Сауш­кину), или география в период рабовладельческого строя. IV в. до н. э. - V в. н. э. Естественная наука в античное время была недифференцированной. Поэтому географы одновременно были и философами, и астрономами, и математиками. Основные достижения: а) умозрительное представление о Земле как о шаре, а затем его научное доказательство (милетская или ионийская философская школа Фалеса); б) создание карт и планов, определение географи­ческих координат, введение в обиход параллелей и меридианов, картографических проекций (К. Птолемей); в) введение Эратосфе­нам в III в. до н. э. термина "география" и вычисление Эратосфеном размеров Земли; г) зачатки дифференциации географических наук: гидрологии, метеорологии, океанологии (Аристотель); Страбон (1 в. до н. э.) - родоначальник геоморфологии и палеогеографии; д) формирование страноведения - 17 томов "Географии" Страбо­на; е) первые мелиоративные гидротехнические работы как пред­вестники преобразовательного (мелиоративного) направления в гео­графии.

Средневековье (до середины XV в.). Значительную роль в становлении географии сыграли арабские ученые и путешественники Ибн Сина (Авиценна), Бируни, Идриси и в особенности Ибн Бату­та, путешествовавший с 1325 по 1349 годы. Великим европейским Путешественником был Марко Поло. Тверской купец Афанасий Никитин ходил по Каспийскому, Черному и Аравийскому морям, достигнув берегов Индии, описав природу, жизнь и быт населения этой страны.

Эпоха Великих географических открытий (XV-ХVII вв.).

Характеризуется в период Возрождения открытием Х. Колумбом Америки, плаванием Васко да Гамы в Индию и, безусловно, пер­вым кругосветным путешествием Ф. Магеллана. Была тем самым подтверждена экспериментально идея шарообразности Земли, ус­тановлено единство Мирового океана. В 1515 г. на карте Леонардо да Винчи был показан гипотетический Южный материк.

Географическая картография характеризуется двумя выдающи­мися событиями: составлением карты Меркатора (1512-1594), где показаны реальные очертания материков и их береговых линий, и созданием "Большого чертежа" Российского государства.

Теоретические итоги развития эпохи Великих географических открытий подведены в "Всеобщей географии" Б. Варениуса (1850), где определен предмет географии, дано ее разделение на общую и частную, значительное внимание уделено океану.

География в России XVII-ХVIII вв. Наиболее яркие события в географии указанного периода: а) интенсивное движение русских землепроходцев на восток(Е. П. Хабаров, В. Д. Поярков, С. И. Деж­нев, В. В. Атласов и др.); б) создание в 1739г. М. В. Ломоносо­вым Географического департамента; в) организация по инициати­ве ПетраIэкспедиции для изучения Сибири и Дальнего Востока (Д. Г. Миссершмидт, В. Беринг, А. И. Чириков); г) первое описание России Ивана Кириллова "Цветущее состояние Российского госу­дарства" с 1731г.; д) создание в 1745 г. Академией наук "Атласа Российской империи"; е) первая научная система географических наук В. Н. Татищева; ж) географические работы и деятельность М. В. Ломоносова; З) генеральное межевание России при Екатерине II - кадастр землепользования.

География в Западной Европе в XVIII-ХIХ вв. Период ха­рактеризуется сочетанием значительных территориальных откры­тий (Д. Кук, Д. Ливингстон и др.) и разработкой теоретической гео­графии С.И. Кант, К. Риттер, Э. Реклю, И. Тюнен). Выдающийся вклад в географию внес А. Гумбольдт, крупнейший географ-тео­ретик и не менее известный путешественник. Ввел сравнительный метод в географию. Исследовал Центральную и Южную Америку, Урал, Алтай, побережье Каспийского моря, юго-запад Сибири. Впервые составил карту изотерм Северного полушария, предло­жил изогипсы для отображения на карте рельефа земной поверх­ности. Автор более 600 работ, в том числе обобщающего труда по географии пятитомного "Космоса".

География в России XIX - начала ХХ вв. Русские кругос­ветные путешествия И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф. Лисянского, от­крытие Антарктиды Ф. Ф. Беллинсгаузеном и М. П. Лазаревым. Зарождение первой научной географической школы Военной ака­демии Генерального штаба, учрежденной в 1832 г. В 1845 г. уч­реждение в Петербурге Русского географического общества и формирование его школы (Ф. П. Литке, П. П. Семенов-Тян-Шанс­кий, Н. М. Пржевальский, П. А. Кропоткин, Н. Н. Миклухо-Маклай, А. И. Воейков, В. А. Обручев, П. К. Козлов и др.)

В 1884 г. в Московском университете Д. Н. Анучиным была создана первая кафедра географии (кафедра географии, антропо­логии и этнографии), которая послужила основой формирования Анучинской географической школы Московского университета. Создание географической школы в Петербургском университете связано с именами В. В. Докучаева и А. И. Воейкова.

Среди исключительных достижений начала ХХ в. следует от­метить американского полярного путешественника Р. Пири, дос­тигшего Северного полюса 6 апреля 1909 г.; норвежского полярно­го исследователя Р. Амундсена, 14 декабря 1911 г. достигшего Южного полюса нашей планеты.

Советский период развития географии. Период чрезвычай­но продуктивный, оказавший огромное влияние на мировую географическую и даже экологическую науку.

Продолжались многочисленные экспедиции по изучению при­роды, населения и хозяйства страны, в том числе освоение Север­ного морского пути, экспедиция СП-I И. Д. Папанина, организация Советской антарктической экспедиции (1955 г.), изучение Мирово­го океана и т. д.

В 70-е годы по инициативе К.К. Маркова стала интенсивно раз­виваться география Мирового океана, итогом чего стало издание семитомной серии, посвященной физической и экономической гео­графии океана.

Улучшалось картографическое обеспечение науки и практики, создавались государственные топографические и тематические карты, издавались Большой советский атлас мира (1937), Физико-­географический атлас мира (1964), серии региональных и специа­лизированных атласов.

Формировались различные географические школы, в том числе и комплексная общая и региональная физическая география (шко­ла А. А. Борзова - Л.С. Берга - Н.А. Солнцева, академическая школа "процессоведения" А.А. Григорьева - И.П. Герасимова), геоморфологические школы И.С. Щукина - А.И. Спиридонова и И.П. Герасимова - Ю. А. Мещерякова; ландшафтно-геохимичес­кая Б.Б. Полынова - А.И. Перельмана - М.А. Глазовской и эко­номико-географическая школа Н. Н. Баранского - Н.Н. Колосов­ского - Ю. Г. Саушкина и многие др.

Развивались системы географических наук, ее дифференциация на отраслевые географические науки (например, мерзлотоведение, ботаническую географию) и интеграция.

Разрабатывались и внедрялись новые и новейшие методы ис­следования географической оболочки и ее компонентов (геохими­ческого, геофизического, картографического, палеогеографического, математического, аэрокосмического).

Открывались академические географические институты и гео­графические факультеты в университетах и педагогических вузах. В 1918 г. при Комиссии по изучению естественных производитель­ных сил АН был организован Промышленно-географический от­дел, выросший впоследствии в Геоморфологический институт (1930), затем в Институт физической географии (1934), а с 1936 г.­ Институт географии АН СССР. Созданы Институты географии в Сибири (в г. Иркутске) и на Дальнем Востоке (во Владивостоке). Появились научные и научно-популярные географические журна­лы, вышли в свет стабильные учебники для высшей школы, серии монографий, посвященных описанию природы СССР. Все время четко прослеживалась научная деятельность географов с практи­кой народного хозяйства.

Научная школа Д. Н. Анучина в Московском университе­те. Под научной школой понимается группа ученых во главе с ее лидером, основателем, объединяемых единым теоретическим и методологическим подходами и общими взглядами на сущность изучаемых явлений, владеющих сходными методами исследова­ний. Важнейшая черта научной школы - преемственность от учите­ля к ученику. Научная школа - это широкое понятие. Школы могут существенно различаться по численности, форме единения (вок­руг профессора в вузе, вокруг научного журнала, академической лаборатории, проблемного семинара), по времени существования, по значимости и масштабу решаемых проблем. Науке известны многие выдающиеся школы, например, академиков П. Л. Капицы в физике или И. П. Павлова в физиологии.

О школе Д. Н. Анучина подробно написано в учебных пособиях Ю. Г. Саушкина "История и методология географической науки" [3] и В. С. Жекулина "Введение в географию" [1].

Научная школа Русского географического общества. История Русского географического общества и его роль в развитии геогра­фии охарактеризована в литературе достаточно подробно. Традици­онно юбилеи Общества ознаменовывались выходом в свет обобща­ющих изданий. Так, к его столетию президентом акад. Л. С. Бергом была выпущена книга "Всесоюзное Географическое общество за сто лет" (1946). В 1970 г. под редакцией другого президента Общества акад. С. В. Калесника вышла в свет коллективная мо­нография "Географическое Общество за 125 лет" (1970). К отме­чавшемуся в августе 1995 г. стопятидесятилетию была издана кол­лективная монография "Русское Географическое Общество. 150 лет", под редакцией А. Г. Исаченко (М., 1995). Кратко о науч­ной школе Географического общества говориться в учебном посо­бии В. С. Жекулина "Введение в географию".

История: 1. Научный кружок-семинар статистиков и путешественников, организованный в 1843 г. этнографом и статистиком П. И. Кеппе­ным, - предшественник Географического общества. Организа­ционная подготовка и особая роль К. М. Бэра, Ф. П. Литке и Ф. П. Врангеля. 6 (18) августа 1845 г. Николай 1 утвердил пред­ставление об учреждении Русского географического общества (с 1850 г. оно стало именоваться Императорским). Председателем его высочайше был назначен князь Константин. Первое собрание учредителей Общества состоялось 19 сентября (1 октября) 1845 г. Среди них - известнейшие ученые, путешественники, деятели культуры - И. Ф. Крузенштерн, П. И. Кеппен, К. И. Арсеньев, В. Я. Струве, В. И. Даль, В. Ф. Одоевский и др. Первым факти­ческим руководителем РГО был Ф. П. Литке. В течение 41 года (с 1873 по 1914 п.) обществом руководил выдающийся географ, видный государственный деятель П. П. Семенов-Тян-Шанский.

2. П. П. Семенов-Тян-Шанский и его вклад в развитие гео­графии. Полевые экспедиционные исследования в Средней Азии. Основные труды: "Географо-статистический словарь Российской империи" (1863-1885 гг.), "Живописная Россия", "Россия. Полное географическое описание нашего отечества" (1899-1914 гг.), "Этюды истории нидерландской живописи". Организация П. П. Семеновым­-Тян-Шанским экспедиций Русского географического общества. Ученики и последователи: Н. М. Пржевальский, П. А. Кропоткин, Н. А. Северцов, Н. Н. Миклухо-Маклай, И. М. Мушкетов, М. В. Пев­цов, В. И. Роборовский и др.

3. Роль А. И. Воейкова в развитии географии, климатологии, мелиоративной географии. Исследования и путешествия А. И. Во­ейкова в Западной Европе, Америке, Азии, в различных регионах России. А. И. Воейков - автор более 1700 трудов по различным направлениям и разделам географии. "Климаты земного шара, в особенности России" (1884), "Снежный покров, его влияние на по­чву, климат и погоду, и способы исследования" (1889), "Орошение Закаспийской области с точки зрения географии и климатологии" (1908), "Земельные улучшения и их соотношения с климатом и другими естественными условиями" (1910) и др.

4. Региональные экспедиционные исследования, осуще­ствляемые под эгидой Русского географического общества.

5. Выдающиеся деятели Географического общества ХХ в.: Н. И. Вавилов, Л. С. Берг, Е. Н. Павловский, С. В. Калесник, А. Ф. Трешников и др.

Зарубежная география в ХХ в. прошла трудный путь от клас­сической задачи описания земной поверхности к поиску тех зако­нов, которые могли бы составить новый предмет исследований. На рубеже XIX-XX вв. существовала угроза превращения геогра­фии в компиляцию слабо связанных друг с другом сведений о Зем­ле, собранных представителями частных наук, изучающих атмос­феру, гидросферу, биосферу, педосферу, общество и т. д. Однако постепенное осознание географами разных специальностей еще с XIX в. своего единства проявлялось в формировании профессио­нальных организаций: географических обществ разных стран (пер­вое - в 1821 г. во Франции), проведении Международных геогра­фических конгрессов с 1871 г., создании в 1922 г. Международного географического союза. Большое объединяющее влияние на развитие географии оказала хорологическая концепция немецкого уче­ного Л. Гeттнepa, видевшего задачу географии в выявлении "зем­ных пространств по их различиям и пространственным взаимоот­ношениям". Хорологическая концепция получила развитие в США в трудах Р. Хартшорна, видевшего цель географии в изучении тер­риториальной дифференциации земной поверхности и выделении индивидуальных районов. На этой теоретической основе в первой половине века в Великобритании, СШЛ, Австралии широкое раз­витие получили работы по районированию территории, в том чис­ле для нужд сельского хозяйства (Л. Хербертсон, Д. Уиттлси, Д. Стемп, К. Кристиан). Важную роль сыграла идея взаимодей­ствия природных компонентов и взаимодействия человека со сре­дой на небольших территориях. В центре внимания - пространствен­ная морфология явлений, разработка методов картографирования и районирования, а также межкомпонентные взаимоотношения, анализ факторов генезиса пространственной дифференциации. Крупнейший вклад в разработку этих проблем внесли в Германии З. Пассарге, Э. Банзе, А. Пенк, О. Шлютер, К. Тролль, Й. Шмит­хюзен, в СШЛ - К. Зауер, И. Боуман. Во Франции сложилась мощ­ная школа региональной географии, поставившая своей целью со­ставление комплексных описаний регионов (П. Видаль де ла Блаш, А. Деманжон, Э. Мартонн, Ж. Боже-Гарнье).

Большое место в истории зарубежной географии занимают две концепции, объясняющие зависимость социальных явлений от при­родных особенностей. Географический детерминизм, популярный в англоязычной географии начала века, прямо выводит историчес­кие и экономические процессы из природных условий (Э. Семпл, Э. Хантинггон). Поссибилизм, сформировавшийся во Франции, ут­верждает, что человек выбирает тот тип природопользования из нескольких альтернативных, который лучшим образом отвечает возможностям, предоставленным природными условиями.

Под влиянием работ Ч. Дарвина в географию проникли идеи раз­вития, эволюции, прежде всего в рамках геоморфологии усилиями В. Дэвиса, создавшего учение о циклах развития рельефа. В био­географии идея изменения во времени стала учитываться после работ Ф. Клементса о сменах растительного покрова. Сформиро­вались школы исторической географии в США (К. Зауер) и Вели­кобритании (Х. Дэрби). К. Зауер заложил основы экологии человека и видел основу единства географической науки в изучении взаи­модействия природы и человека. Главная задача географии, по его мнению, - исследование процесса превращения естественного лан­дшафта в культурный.

Бурные политические события ХХ в. стимулировали развитие геополитических теорий, которые исходили из представлений о го­сударстве как организме с необходимым ему жизненным простран­ством (Ф. Ратцель, Р. Челлен, Х. Маккиндер).

Во второй половине ХХ в. наступил новый этап теоретического осмысления опыта прикладных работ, когда зарубежных геогра­фов перестали удовлетворять задачи выделения и описания одно­родных территорий. Начались поиски путей формализации геогра­фических знаний, построения теории, которая смогла бы обобщить законы пространственного распределения явлений по земной по­верхности. Основные усилия были сосредоточены в создании аппарата пространственного анализа с применением математичес­ких методов, в том числе геометрии, и аэрокосмической информа­ции. Лидерами выступили англо-американские географы, в основ­ном социально-экономического направления, Ф. Шефер, Б. Берри, В. Гаррисон, П. Хаггет, В. Бунге, У. Изард. Многие видели в этом объединяющее начало частных отраслей физической и обществен­ной географии с такими базисными понятиями, как направление (ориентация), расстояние и взаимосвязь (относительное располо­жение). Пик количественной революции пришелся на 50-е годы. Сложилась теория центральных мест В. Кристаллера и А. Леша, позволяющая объяснить иерархию и пространственное расположе­ние поселений. В геоморфологии работы Р. Хортона и Л. Стралера положили начало количественной морфологии речных бассейнов. Теория островной биогеографии Р. Макартура и Е. Уилсона объяс­няла количественные соотношения размеров изолированных мес­тообитаний и видового богатства живой природы. Одновременно внедрялся системный подход, ставивший в центр внимания поня­тия обратных связей между компонентами геосистем, иерархии, саморегулирования, устойчивости (Р. Чорли, Б. Кеннеди, Р. Хаггет, Р. Беннет).

Если в первой половине века нередко оспаривался тезис о необ­ходимости в рамках географии изучать процессы, сформировав­шие природные и хозяйственные районы (С. Вулридж), то в послевоенное время изучение динамики различных явлений на земной поверхности стало приоритетом. Достижения количественной ре­волюции были применены в исследованиях процессов формирова­ния рельефа, круговоротов вещества в географической оболочке, изменений климата, движения ледников, преобразования ландшаф­та при антропогенном воздействии. Работы шведского географа Т. Хегерстранда о диффузии инноваций положили начало объединению пространственно-временных исследований. В 70-80-e годы на первый план выдвигается изучение проблемы иерархии процессов во времени и пространственных объектов. В рамках общественной географии получает распространение поведенческая география (бихевиоризм), объясняющая связи между личным восприятием окружающего мира и пространственным поведением людей (Д. Уолперт, К. Кокс, Р. Голледж). С 90-х годов популярны исследования по восприятию и эстетике ландшафта, особенно во Франции (Ж. Бертран, А. Декам).

На рубеже 60-70-х годов резко обозначилась экологизация географических исследований; многие географы видят в экологии человека один из основных предметов изучения (Д. Стоддарт, А. Гоуди, Г. Хаазе, И. Симмоне, Ф. Хэер). Особенно ярко экологизация проявилась в климатологии, разработавшей модели глобальных изменений климата и переноса загрязняющих веществ в атмосфере. Вырос объем исследований природных катастроф и сопоставления их с социально-экономической реальностью (Г. Уайт, Р. Чорли, Д. Паркер).

Мощный аппарат пространственного анализа, разработанный в географии, привлек внимание экологов, которые применили географические методы к изучению популяций. В 70-80-e годы формируется ландшафтная экология, в рамках которой успешно сотрудничают экологи - выходцы из биологии и географы. Эта отрасль науки, ближайшая к российскому ландшафтоведению, призвана ответить на главный вопрос, какие природные процессы формируют те или иные пространственные структуры и как пространственные структуры отражаются на состоянии живой природы. Географические методы пространственного анализа позволили учесть в экологических исследованиях факторы свойств пространства (размеры, форму, расстояние, соседство экосистем) и факторы масштабного уровня проявления взаимодействий живых организмов с абиотической средой. Развитие ландшафтной экологии стимули­ровалось мощным потоком дистанционной информации о простран­ственном распределении и конфигурации экосистем, распростра­нением ставших в ходе количественной революции привычными для географов в Европе и Северной Америке статистических ме­тодов и развитием геоинформационных технологий. Осознание в 70-е годы наступления глобальных и региональных экологических проблем потребовало разработки концепции природопользования, охраны природы, которая и была предложена ландшафтной экологией. Авторитетные центры ландшафтно-экологических ис­следований сложились в Нидерландах (И. 3онневельд, Р. Йонгман, П. Опдам), Словакии (М. Ружичка, Л. Миклош), Великобритании (Р. Хейнес-Янг, Р. Бунс), Швеции (М. Изе), Дании (Е. Брандт), Фран­цИИ (М. Годрон, А. Декам), США (Р. О'Нейл, Р. Форман, Дж. Ву, М. Тернер, Р. Гарднер, Д. Уинс), Польше (Е. Солон, Л. Рыжковс­кий, А. Рихлинг), ФРГ (Х. Лезер, о. Бастиан), Израиле (3. Навех), Австралии (Р. Хоббс), Норвегии (г. Фрай). С 1982 г. существует Международная Ассоциация ландшафтной экологии (IALE).

Значительные успехи были достигнуты в проектировании сетей охраняемых природных территорий с учетом взаимодействия всех компонентов ландшафта и пространственной структуры тер­ритории. Природоохранная политика в Европе с 80-х годов базиро­валась на ландшафтно-экологическом подходе. Создание экологи­ческих сетей и зеленых коридоров с использованием методов ландшафтной экологии позволяет обеспечить пространственную сопряженность ненарушенных местообитаний и играет ключевую роль в сохранении биоразнообразия. Определились ключевые по­нятия, используемые ландшафтной экологией при проектировании зеленых сетей, - чувствительность организмов к конфигурации ме­стообитаний, связность и фрагментация местообитаний, краевые эффекты, экотоны, проницаемость ландшафта для миграций, связь ландшафтного и биологического разнообразия с устойчивостью экосистем.

Основное прикладное значение ландшафтной экологии заклю­чается в планировании землепользования и более широко - в ланд­шафтном планировании. Среди актуальных вопросов, решаемых ландшафтным планированием, - как вписать типы землепользования в пространственную структуру ландшафта, как учесть противоречивые интересы землепользователей, какие факторы и про­цессы определяют развитие ландшафта, какими способами можно их регулировать, каковы последствия антропогенного воздействия в разных типах ландшафта, как сохранить культурные ландшафты.

Основная теоретическая проблема ландшафтной экологии на рубеже ХХ-ХХI вв. - проблема выявления иерархии и определе­ния рациональных масштабов изучения ландшафтных процессов. Ландшафтное исследование неизбежно полимасштабно, так как в разных пространственных и временных масштабах проявляются ландшафтные процессы. Проблема порождается противоречием между региональным масштабом природопользования и локаль­ным масштабом сбора данных, что сильно сдерживает понимание и разрешение глобальных проблем.

Литература

1. Баттuмер А. Путь в географию. М.: Прогресс, 1990.

2. Голубчик Н. М, Eвдокимoв С.П., Maкcuмoв Г. Н. История географии. Уч. пособие для вузов. Смоленск: Изд-во СГУ, 1998.

3. Грегори К. Физическая география. М.: Прогресс, 1988.

4. Джонстон Р. Дж. География и географы. Очерк развития англо-аме­риканской социальной географии после 1945 года. М.: Прогресс, 1987.5.Жекулин В. С. Введение в географию. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989.

5. Максаковскuй В. П. Географическая культура М.: ВЛАДОС. 1998.

6. Наука и искусство географии: Спектр взглядов ученых СССР и США / Сост. и ред. В. В. Анненков и Дж. Д. Демко. М.: Прогресс, 1989.

7. Поросенков Ю. В.,Поросенкова Н. И. История и методология геогра­фии. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.

8. Преображенскuй В. С.,Александрова Т.Д., Максимова Л. В. Геогра­фия в меняющемся мире. Век ХХ. М.: ИГРАН, 1997.

9. Русское Географическое общество. 150 лет. М.: Прогресс, 1995.

10. Саушкин Ю. Г. История и методология географической науки. М.: Изд-во МГУ, 1976.

11. Фрадкин Н. Г Географические открытия и научное познание Земли. М.: Наука, 1972.

Лекция 3. Земля как планета. Физические факторы современного состояния географической оболочки

Земля – третья планета от Солнца, планета Солнечной системы и самая крупная планета Земной группы. Ее масса - 597610²¹кг, что оп­ределяет гравитационное поле Земли и позволяет Земле удержи­вать атмосферу.

Земля имеет форму геоида, с размерами экваториального радиуса 6378 км, полярного - 6357 км, полярное сжатие составляет 1:2983. Площадь нашей планеты - 510,2 млн. км².

Дифференциация вещества - важнейшая черта эволюции земного шара. Модель Буллена (рис. 2). Средний радиус орбиты составляет 149,6 млн. км. Эта константа (при относительном постоянстве светимости Солнца) определяет солнечную постоянную, равную 1,367 кВт/м², а с учетом состава атмосферы и oтpа­жательной способности Земли - среднюю планетарную темпера­туру, которая равна + 15°с.

Наклон земной оси к плоскости эклиптики, равный 66° 33', обус­ловливает существование различных поясов освещенности, поясов освещенности, поясов термических, и в конечном счете - различную структуру времен года в природных зонах. Суточное вращение Земли, равное 23 ч 56 мин, определяет суточный ритм природных процессов в географичес­кой оболочке. С вращением Земли связано поворотное ускорение, или ускорение Кориолиса. Действуя на тело с массой М отклоняю­щая сила равна:, где- угловая скорость вращения Земли,v - скорость движения тела,- географическая широта.

Земля имеет гравитационное поле. Сила тяжести - равнодей­ствующая силы тяготения и центробежной силы. Так как сила тяготения зависит от радиуса Земли, то на полюсе сила тяжести больше, чем на экваторе. Земле свойственна гравитационная дифференциация. С гравитационными взаимодействиями Земли, Луны и Солнца связаны приливно-отливные явления.

Земля характеризуется собственным магнитным полем, которое равно трем ее радиусам. Магнитное поле Земли имеет основную дипольную составляющую. Точки пересечения оси магнитно­го диполя с земной поверхностью называются геомагнитными полюсами. Магнитная ось наклонена под углом 11,5° к оси враще­ния Земли. На земной поверхности кроме дипольной составляю­щей проявляются нерегулярные составляющие магнитного поля. Вектор напряженности магнитного поля, может быть разложен на широтную, меридиональную и вертикальную составляющие. Точ­ки, в которых величина магнитного наклонения равна 90°, называ­ют магнитными полюсами. Магнитное поле изменчиво во времени и пространстве. Изменение напряженности называется его вариа­циями. Недипольное поле вносит значительный вклад в величину вековых вариаций. За геологический период Земли наблюдались инверсии магнитного поля.

Магнитосфера Земли - область околоземного пространства, рав­ная 8-14 ее радиусам с дневной стороны, в которой поток зараженных частиц ("солнечного ветра") взаимодействует с магнитным полем Земли, деформируя его. Магнитосфера защищает земную поверх­ность от потока заряженных частиц космического происхождения.

Лекция 4. Этапы и механизмы развития географической оболочки

Возраст Земли определен в 4,6 млрд лет. Ф. Н. Мильков выде­ляет четыре этапа развития географической оболочки. Первый этап - догеологический (4,6-4,0 млрд лет). Это азойский эон. Вто­рой этап - добиогенный (4 млрд-570 млн лет). Он охватывает ар­хеозойский и протерозойский эоны. Третий этап - биогенный (570 млн - 40 тыс. лет). Включает фанерозой, состоящий из палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. Четвертый этап­ - антропогенный (40 тыс. лет - настоящее время). Характеризуется появлением человека разумного - Ноmо sapiens. Этот этап под­разделяется на периоды: древнейший (40 - 10 тыс. лет назад), древ­ний (10 - 3 тыс. лет назад), новый (3 тыс. лет назад - до середи­ны ХХ в.) и новейший, когда человек овладел ядерной энергией, стал активно осваивать Космос и создал быстродействующие компьютеры.

На протяжении всех этапов эволюции географической оболочки с разной степенью интенсивности и значимости проявлялись не­сколько "механизмов" (планетарных процессов). Важнейшие из них следующие:

• вулканизм с излияниями базальтовой магмы и ее дегазацией;

• направленная эволюция земной коры, с образованием под­вижных поясов со срединно-океаническими хребтами и риф­товыми зонами в осевой части, платформ, складчатых обла­стей;

• развитие гидросферы;

• спрединг - процесс наращивания и раздвижения (расстила­ния) океанической коры;

• географический цикл У.М. Дэйвиса (американского ученого) – цикл последовательных изменений рельефа: поднятие над уровнем Мирового океана - денудация под воздействием экзогенных факторов – образование пенеплена с корой выветривания (выравнивание);

• большой геологический круговорот вещества на потоках солнечной энергии, гравитационной и внутренней энергии Земли;

• фотолиз – распад молекул вещества под действием света (например, расщепление молекул воды с выделением свободного кислорода в хлоропластах листьев растений под действием света);

• развитие растительного покрова и животного мира, фото­синтез;

• малый биологический и географический круговорот вещества на потоке солнечной и гравитационной энергии;

• хозяйственная деятельность человека как планетарное яв­ление.

Лекция 5. Оболочечное строение Земли

Длительная эволюция Земли, в частности географической оболочки, привела к формированию отдельных сфер (оболочек), взаимосвязанных и взаимообусловленных.

Представление о том, что Земля как плaнeтa, состоит из системы природных оболочек, является общеизвестным и сформировалось довольно давно. На это указывал, в частности, М. В. Ломоносов в трактате "О слоях земных". Изучением геосфер и их подробной классификацией занимался и В. И. Вернадский. Географическая оболочка представляет собой систему взаимосвязанных оболочек (сфер). В нее принято включать верхнюю часть литосферы, ниж­нюю часть атмосферы, а также гидросферу и биосферу. В резуль­тате их взаимопроникновения в географической оболочке происхо­дят процессы, которые не могут происходить в каждой отдельно взятой сфере, а существенное изменение любого из ее компонен­тов влечет за собой изменение остальных, что подтверждает ее системную целостность.

Литосфера(от греч. - камень + шар) - твердая оболочка Земли, мощностью 70-250 км, включающая земную кору и верхний слой мантии. Земная кора, верхняя часть литосферы до поверхности Мохоровичича, или "Мохо", состоит из осадочно­го, гранитного (метаморфические породы) и базальтового слоев. Средняя мощность осадочного слоя, или стратисферы, состав­ляет 2,6 км, в прогибах - до 12-20 км (Прикаспийская низмен­ность). В этом слое наиболее распространены глины и глинистые сланцы (50%), пески и песчаники (23,6%) и карбонатные породы (23,5%). Кристаллические породы магматического и метаморфи­ческого происхождения занимают около 90% объема земной коры (см. рис. 2).

Верхняя зона земной коры носит название гелиотермической ­слой годовых и вековых колебаний температуры, обусловлен­ных солнечной энергией. Его мощность - первые десятки метров (в Москве - 20 м). Геотермическая зона - сфера действия тепло­вого потока из глубин Земли. Регионы земного шара характеризу­ются различными геотермическими градиентами: в Москве она составляет 2,6⁰С на 100 м, в Архангельске - 5,1⁰С.

Газовая оболочка любой планеты носит название атмосфера (от греч. воздух). Атмосфера Земли связана грави­тационным полем и принимает участие в суточном и годовом вра­щении планеты. Атмосфера состоит из механической смеси газов, водяного пара и примесей (аэрозолей), называемой атмосферным воздухом. Основными газами в его составе до высоты 100 км являются: азот (78%), кислород (21 %), а также углекислый и неко­торые инертные газы (1%). Воздушная оболочка в свою очередь состоит из нескольких слоев, различающихся по физическим и хи­мическим свойствам. Масса атмосферы - 5,1·10⁵т.

Четыре пятых (4/5) массы всей атмосферы сосредоточено в нижнем слое - тропосфере (от греч. - поворот, изменение). Мощность тропосферы постепенно возрастает от полюсов (8-10 км) К экватору (16-18 км). В ней содержится около 80% всего воздуха, она содержит более 90% массы всей атмосферы. Большинство наблюдаемых нами атмосферных явлений происходит в этом слое. В пределах тропосферы отмечается постепенное (0,65⁰ С на 100 м) понижение температуры с высотой (влажноадиабатичес­кий градиент). Самый нижний слой тропосферы (100-150 м) назы­вается приземным слоем воздуха и характеризуется высоким со­держанием пыли, водяного пара и присутствием живых организ­мов - как крупных (птиц), так и микроскопических ("воздушного планктона"). Верхняя граница тропосферы носит название тро­попауза. В этом слое происходит резкое снижение температуры (до - 60⁰С над полюсами и до - 80⁰С над экватором) и возрастает разреженность воздуха.

Над тропосферой, до высоты 40-50 км располагается стратос­фера (от лат. - настил). До высоты 25 км температура прак­тически неизменна, а выше - несколько возрастает (-40⁰С. .. -60⁰С). Газовый состав воздуха аналогичен составу воздуха тропосферы. но в нем содержится значительно большее количество озона. Наивысшая концентрация озона наблюдается на высотах 25-35 КМ. Эта зона носит название озонового слоя, озоносферы или озонового эк­рана. Если бы не озоновый экран, губительные для всего живого потоки ультрафиолетового и космического излучения доходили бы до поверхности Земли, делая невозможным существование жизни.

Следующий слой называется мезосфера (от греч. - сред­ний). В этой области вновь отмечается понижение температуры. На ее верхней границе, 'на высоте около 85 км, наблюдаются пер­ламутровые облака. Выше следует термосфера (от греч. - теплый) - до 800 км. Название говорит само за себя - здесь вновь отмечается повышение температуры. В этом же слое происходят магнитные бури, появляются полярные сияния. Еще выше располо­жена внешняя оболочка атмосферы - экзосфера (от греч. - вне). Здесь, на расстояниях более 1000 км, атомы ионизированы более чем наполовину, а газ разрежен настолько, что столкновения между молекулами перестают играть существенную роль. По разным дан­ным атмосфера простирается до высоты от 1800 до 3000 км. Выше (до нескольких радиусов Земли) наблюдается только разреженный водород, постепенно вытекающий из экзосферы в космическое пространство.

По степени ионизации в пределах атмосферы выделяют две зоны: нейтральную нейтросферу (от лат. пeutruт - ни то, ни дру­гое) - до 90 км, включающую тропосферу, стратосферу, а также мезосферу, - и сильно ионизированную ионосферу, включающую термосферу и экзосферу.

Гидросфера- водная оболочка Земли, представляющая собой совокупность вод Земли. Ее масса - 1,5610¹⁸т. Она включает в себя всю химически не связанную воду планеты: воду Мирового океана (около 94%), подземные воды в зоне активного водообмена (4%), льды и снега (1,7%), поверхностные воды суши (0,3%), а также воду, содержащуюся в атмосфере и в живых организмах. Единство гидросферы как оболочки обусловлено единым происхождением всех природных вод из мантии Земли (генетическое единство), в един­стве их развития и во взаимосвязи в Мировом круговороте воды (функциональное единство). Вода в гидросфере представлена во всех агрегатных состояниях.

Общий объем вод гидросферы составляет 1,4 млрд. км³, при­чем вся эта масса непрерывно обновляется в процессе круговорота. Круговорот заключается в испарении с поверхности океана, пе­ремещении пара воздушными массами, его конденсации в тропос­фере, выпадении в виде осадков, их просачивании и поверхностном стоке в океан. В разных частях гидросферы скорость круговорота различна за счет накопления (аккумуляции) воды, например, в под­земных водоносных горизонтах (подземные воды обновляются за миллионы, тысячи, сотни лет). Вода рек обновляется в течение двух недель, а вода, содержащаяся в живых организмах, - за несколько часов.

Содержание в атмосфере водяного пара составляет 2,2%. Несмотря на свое малое количество, в результате интенсивного влагооборота (испарение - конденсация) полная смена влаги со­ставляет 9-10 дней, или каждая капля воды 38,4 раза за год испа­ряется и выпадает в виде атмосферных осадков.

Движущей силой мирового круговорота воды являются солнеч­ная энергия и гравитационное поле Земли. Круговорот воды ох­ватывает не только гидросферу, но и литосферу, и атмосферу, и живые организмы, причем не просто охватывает их, а связывает, являясь системообразующим потоком.

Биосфера (от греч. - жизнь) - область активной жизни организмов. Эта область охватывает нижнюю часть атмосфе­ры, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Живые организ­мы характеризуется особой быстротой химических процессов, а его широкое распространение позволяет вовлекать в эти про­цессы косные (неживые) вещества из всех остальных оболо­чек, связывать их процессами трансформации, аккумуляции и перераспределения вещества и энергии. Движущими силами этих процессов является солнечная энергия и химические реакции, а отражением - малый биологический круговорот веществ. Ос­новная функция биосферы - использование (связывание) солнеч­ной энергии фотосинтезирующими организмами и создание вто­ричной продукции.

Термин "биосфера" был введен в науку австрийским геологом Зюссом в 1875 г. Дальнейшее развитие учение о биосфере получи­ло в работах великого русского ученого В. И. Вернадского. Про­водя исследования в области минералогии и геохимии, он обратил внимание на то, насколько важную роль в геологической истории Земли играют геохимические, точнее биогеохимические, процессы, обусловленные жизнедеятельностью организмов, их способно­стью преобразовывать неживую материю. "Геологически оно [жи­вое вещество] является самой большой силой в биосфере и опре­деляет, как мы увидим, все идущие в ней процессы и развивает огромную свободную энергию, создавая основную геологически проявляющуюся силу в биосфере ... ". За все время существова­ния жизни на Земле она практически преобразовала все остальные оболочки: изменила состав литосферы (образование осадочных карбонатных отложений), атмосферы (как было показано ранее, практически весь кислород имеет биогенное происхождение), гид­росферы (современный химический состав вод Мирового океана во многом зависит от живых организмов). Несмотря на то, что масса живого вещества биосферы меньше массы атмосферы при­мерно в 10 тыс. раз, гидросферы в 1 млн. раз, а литосферы - более чем в 10 млн. раз, суммарная масса всех организмов, живших на Земле за все время ее существования, многократно превышает массу земной коры.

Верхнюю границу биосферы про водят в атмосфере на высоте около 30 км, нижнюю - на суше на глубине 4-5 км; в Мировом оке­ане - по дну глубоководных впадин. Maccа биосферы составляет 1,85-2,610¹²т в воздушно-сухом весе.

Зная границы всех оболочек, из которых состоит географичес­кая оболочка, можно установить ее границы. Верхнюю границу географической оболочки обычно проводят по тропопаузе, разде­ляющей тропосферу и стратосферу, т. е. на высоте 18 км. Нижним пределом считается граница между земной корой и мантией - по­верхность Мохоровичича, расположенная на глубине 30-50 км. Существуют и другие точки зрения, в частности, в качестве верх­ней границы иногда называют высоту озонового слоя (25-35 км), а в качестве нижней - нижнюю границу осадочного чехла, в сред­нем - 2 км. Географическая оболочка непрерывна и покрывает всю поверхность Земли. В то же время она неоднородна на всем своем протяжении, т. е. по тем или иным признакам, связанным со свой­ствами взаимодействующих сфер, может быть разделена на системы меньшего иерархического ранга. Крупнейшими из таких си­стем являются географические пояса - проявление закона широт­ной зональности.

Только в географической оболочке вещество пребывает во всех трех агрегатных состояниях. Изменение агрегатного состояния воды из жидкого в твердое в результате сложного взаимодействия гидросферы с атмосферой приводит к формированию в пределах последней "снежной оболочки", или хионосферы (от греч. - снег). М. В. Ломоносов в сочинении слоях земных указывал, что в горах "самые главы выше облаков далече в морозную атмосферу восходят". К полюсам нижняя граница хионосферы опускается практически до уровня поверхности Земли, а в низких и средних широтах в нее входят только вершины высоких гор. Счи­тается, что мощность хионосферы, составляет 3-5 км и мало раз­личается над разными участками земной поверхности. В ней рас­положены зоны аккумуляции горных ледников. Линия пересечения нижней границы хионосферы со склонами гор, как правило, совпа­дает со снеговой линией.

В результате взаимодействия гидросферы, атмосферы и верх­него слоя земной коры, под действием низкой температуры, в вы­соких широтах Земли формируются мерзлые породы. Зону их рас­пространения принято называть криосферой (от греч.крио- хо­лод, лед), или сферой льда. Нижняя поверхность криосферы прово­дится по геоизотерме 0⁰С, которая в полярных и приполярных райо­нах Северного полушария опускается в земную кору до 1,5-2 км, а в Антарктиде даже до 4-5 км. Верхняя граница криосферы про­ходит по поверхности (кровле) мерзлых пород, либо по поверхнос­ти ледников. В то же время некоторые ученые считают хионосферу составной частью криосферы. В этом случае, ее верхняя граница совпадает с границей хионосферы.

Общая площадь криосферы может изменяться в течение года. Существует область криосферы с сезонными покровами снега и сезонным слоем промерзания грунтов (в Северном полушарии она формируется зимой) и зона вечных снегов и льда (постоянная кри­осфера). Вечная мерзлота - глобальное явление, она занимает не менее 25% площади всей суши земного шара. В России площадь распространения многолетнемерзлых пород составляет около 11 115 000 км, то есть около 65% ее территории.

Как уже говорилось, процесс взаимодействия живого и мертво­го вещества в географической оболочке приводит к появлению качественно новых образований, таких, как почвы. Совокупность участков земной поверхности, на которых сформирован или фор­мируется почвенный покров, называется педосферой (от лат.pedo - нога). Эта оболочка Земли имеет крайне важное значение для человечества, поскольку только в ее пределах возможно зем­леделие.

"Сердцевина" географической оболочки, расположенная в зоне наибольшего взаимодействия всех оболочек, в которой в основ­ном сосредоточена жизнь и существует человек, называется лан­дшафтной сферой, или ландшафтной оболочкой Земли. За ее верхнюю границу обычно принимают границу распространения при­земных слоев воздуха (100-150 м от поверхности Земли). Нижняя граница проходит по первому горизонту грунтовых вод - границе гипергенеза поверхностных образований, обусловленного совмес­тным воздействием воздуха, воды, живого вещества. Ландшафт­ная оболочка представляет собой природно-территориальный комп­лекс планетарной размерности и состоит из комплексов меньшего ранга. Сама ландшафтная сфера и все эти комплексы являются объектами изучения специальной науки - ландшафтоведения. Лан­дшафтная оболочка Земли имеет первостепенное значение для че­ловека, формируя для него среду обитания и снабжая его большей частью потребляемых ресурсов.

Литература

1. Вернадский В. И. Биосфера (Избранные труды по биогеохимии). М.: Мысль. 1967.

2. Жекулин В. С.Введение в географию. П.: Изд-во ЛГУ, 1989.

3. Колесник С.В. Основы общего землеведения. М.: Учпедгиз, 1955.

4. Kлигe Р.К, Данилов И. Д., Конищев В. Н. История гидросферы. М.: Научный мир, 1998.

5. Колобков Н. В. Атмосфера и ее жизнь. М.: Просвещение, 1968.

6. Мельников В. П. Криосфера Земли как объект криологии // Криосфера Земли.1997. Т.l, № 1.

7. Мильков Ф. Н. Общее землеведение М.: Высшая школа, 1990.

Лекция 6. Факторы пространственной физико-географической дифференциации.

Географическая оболочка и ее географический фокус - ланд­шафтная сфера Земли неоднородны от места к месту. Эта неодно­родность, или пространственная физико-географическая дифферен­циация, проявляется на глобальном, региональном и локальном уровнях. В основе неоднородности природно-территориальных ком­плексов и их пространственных сочетаний, выделяемых по прин­ципу либо генетического единства, либо по функциональной целос­тности, либо однородности (типологии), лежат внешние факторы дифференциации.

Основные факторы физико-географической дифференциации на глобальном и региональном уровнях.

1. Суммарная солнечная радиация (лучистая и тепловая энер­гия Солнца). Ее распределение от полюсов к экватору характери­зуется постепенным ростом от 2400 до 7200 МДж/(м²год). Энер­гетический фактор в первую очередь определяет свойства воздуш­ных масс, соответствующиефизико-географическим (радиаци­онно-термическим) поясом. Принято подразделение земной по­верхности на 13 таких поясов: арктический, субарктический, умеренный северный, субтропи­ческий северный, тропический северный, субэкваториальный се­верный, экваториальный, субэкваториальный южный, тропический южный субтропический южный, умеренный южный, субантаркти­ческий, антарктический.

2. Второй важнейший фактор пространственной физико-геогра­фической дифференциации - атмосферные осадки. В геогра­фическом распределении атмосферных осадков, с одной стороны, прослеживается тенденция их увеличения от полюсов к экватору. С другой стороны, орографические факторы и распределение суши и моря делают реальную картину распределения весьма пестрой. Сочетание тепла и влаги определяет широтную физико-географи­ческую зональность равнинных ландшафтов.

Периодический закон географической зональности

Рассмотрим по порядку все составляющие этого закона: факторы возникновения зональности, основания, на которых геогра­фическая зональность получила формузакона, и причины егопериодического характера.

Географическая зональность. С античных времен география оперирует понятием зональности. Геродот (Vв. до н. э.) разделял Землю на три пояса - холодный, умеренный и жаркий. Эвдокс Книд­ский (408-355 г. до н. э.) обосновал идею о климатических поясах, опираясь на предположение о шарообразности Земли, - он учел возрастающий наклон падения солнечных лучей по мере возраста­ния широты (интересно, что "климат" в переводе с греческого оз­начает "наклон").

Действительно, одинаковые порции солнечных лучей на эквато­ре приходятся на меньшую площадь и прогревают ее сильнее, чем в высоких широтах, где та же порция солнечной энергии распреде­ляется на большую площадь за счет увеличения кривизны земной поверхности (рис. 4).

Идея о поясном различии природных условий была настолько популярна, что на ее основе развивались идеи географического детерминизма – хозяйство и даже нрав людей ставились в зависимость от зоны, В которой располагалось государство. Так, Гиппок­рат (460-377 гг. до н. э.) пишет о том, что " ... в холодной Скифии люди "угнетаются" холодом и поэтому прозябают в дикости, обла­дают вспыльчивым характером. А в жарком Египте у людей бо­лее цветущий вид, здесь более развиты искусства, но люди ввиду изнеженности благоприятным климатом слабовольны ... " [2].

В новое время к вопросу географической зональности вернулся великий ученый-географ Александр Гумбольдт (1769-1859). Изу­чая природу Латинской Америки, он сумел поставить изменение растительного покрова в жесткую зависимость от изменения тем­пературы (для решения этой задачи он впервые создал карту изо­терм).

Казалось бы, задача решена полностью, но являлась ли пла­нетарной выведенная зависимость? Выполненный комплексный физико-географический профиль свидетельствует: не всегда оп­ределенному интервалу температуры соответствует свой тип ра­стительного покрова, так как не учтен другой важный фактор ­увлажнение. Именно соотношение тепла и влаги определяет про­израстание того или иного типа растительности, формирование оп­ределенного почвенного покрова. К этому научному выводу впер­вые пришел русский ученый В. В. Докучаев (1846-1903). В его трудах природная географическая зона получает комплексное пони­мание. Физиономически зона характеризуется типом растительно­сти - тайга, степь, пустыня и проч., а фактически - всем комплек­сом физико-географических условий и процессов, - биологическим круговоротом, типом почвообразования и даже в какой-то мере типом рельефообразования.

Закон природной зональности.В учении о природных есте­ственно-исторических зонах В. В. Докучаев выводитзакономер­ность смены почвенно-растительного покрова в зависимости от изменения баланса тепла и влаги. Формузакона придали учению о зональности академик А. А. Григорьев и М. И. Будыко.

В качестве показателя теплообеспеченности территории уче­ными используется радиационный баланс. Радиационный баланс (выраженный в калориях или джоулях на квадратный сантиметр в год) считается как разница между приходящей суммарной солнеч­ной радиацией, с учетом ее частичного отражения деятельной по­верхностью, и эффективным излучением Земли.

В 1948 г. М. И. Будыко выводит формулу, в которой он соотносит годовой радиационный баланс с годовым количеством осадков. Но так как по законам физики нельзя сравнивать единицы энергии с единицами объема, М. И. Будыко берет энергетический эквивалент осадков, - количество энергии, необходимое для их испарения. Полученный таким образом показатель был назван им радиационным индексом сухости.

r =R/Lx,

где R - годовой радиационный баланс подстилающей поверхности,х - годовое количество осадков,L - скрытая теплота испарения.

Дальнейшие исследования показали, что "многообразие" гео­графической оболочки и биологическая продуктивность тем выше, чем ближе значение индекса сухости к единице, а при равных зна­чениях индекса - тем выше, чем больше годовой радиационный баланс.

В 1956 г. А. А. Григорьевым и М. И. Будыко была составлена карта распределения индекса сухости на земной поверхности и окончательно сформулирован закон, который получил название пе­риодического закона географической зональности. Его сущность заключается в том,что при переходе от одного широтного пояса к другому повторяется сходство географических зон, обусловленное одинаковым соотношением тепла и влаги, наряду сих различиями, обусловленными абсолютными значениями радиационного баланса. Таким образом, любая природная географическая зона есть функция отr иR..

Периодичность закона зональности. Изменение по ши­роте гидротермических показателей. Температура равномер­но повышается от полюсов к экватору. Неравномерность хода тем­ператур может объясняться только пересечением меридианом крупных элементов рельефа, в этом случае вы проследите ее по­нижение с высотой. Зато ход среднегодовых осадков будет ме­няться синусоидально по профилю - от полюса к умеренным ши­ротам количество осадков растет, затем к тропикам уменьшается, увеличивается вновь на экваторе и т. д.

Таким образом, осадки распределяются по земной поверхнос­ти зонально, но периодически - четыре зоны минимума периоди­чески сменяются тремя зонами максимума. Это объясняется об­щей циркуляцией атмосферы, которая вследствие геофизических особенностей Земли (шарообразности, наклона оси, вращения) со­здает зоны повышенного давления в тропиках и на полюсах и зоны пониженного давления на экваторе и в умеренных широтах.

Таблица 2

Периодический закон географической зональности

(по М.И. Будыко [1])

Тепловая энергетическая база - радиационный баланс	Условия увлажнения – радиационный индекс сухости
	Меньше 0 (крайне избыточное увлажнение)	От 0 до 1
		Избыточное увлажнение					Оптимальное увлажнение 4/5-1	От 1 до 2 (умеренно-недостаточное увлажнение)		От 2 до 3 (недостаточное увлажнение)	Более 3 (крайне недостаточное увлажнение)
		0-1/5	1/5-2/5	2/5-3/5	3/5-4/5
Меньше 0 (высокие широты)	I. Вечный снег	-	-	-	-		-	-		-	-
От 0 до 50 ккал/см2 в год (южно-арктические, субарктические и средние широты)	-	IIа. Арктическая пустыня.	IIб. Тундра (на юге с островками редколесий)	IIв. Северная и средняя тайга	IIг. Южная тайга и смешанные леса		IIд. Лиственный лес и лесостепь	III. Степь		IV. Пулупустыня умеренного пояса	V. Пустыня умеренного пояса
От 50 до 75 ккал/см2 в год (субтропические широты)	-	-	VIа. Районы субтропической гемилеи со значительным количеством болот	VIб. Дождевые субтропические леса				VIIа. Жестколиственные субтропические леса и кустарники	VIIб. Субтропическая степь	VIII. Субтропическая полупустыня	IX. Субтропическая пустыня
Больше 75 ккал/см2 в год (тропические широты)	-	-	Xа. Районы преобладания экваториальных лесных болот	Xб. Сильно переувлажненный (сильно заболоченный) экваториальный лес		Xв. Средне переувлажненный (средне заболоченный) экваториальный лес	Xг. Экваториальный лес, переходящий в светлые тропические леса и лесистые саванны	XI. Сухая саванна		XII. Опустыненная саванна (тропическая полупустыня)	XIII. Пустыня тропичекая

Согласно периодичности изменения осадков изменяется и ин­декс сухости, а вместе с ним - природные зоны.

Наглядной иллюстрацией действия периодического закона гео­графической зональности служат данные табл. 2.

Литература

1. Будыко М. И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

2. Голубчик Н. М., Евдокимов С.П., Максимов Г Н. История географии. Уч. пособие для вузов. Смоленск: Изд-во СГУ, 1998.

3. Григорьев А. А. Закономерности строения и развития географичес­кой среды. М.: Мысль, 1966.

3. Докучаев В. В. Учение о зонах природы. М.: Сельхозгиз, 1948.

4. Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое райони­рование. М.: Высшая школа, 1991.

лекция 7. Факторы пространственной физико-географической дифференциации (продолжение).

К числу важнейших факторов пространственной физико-геогра­фической дифференциации относится тектоника, определяющая мегарельеф. С горным рельефом связана высотная поясность лан­дшафтов. Секторность - закономерность в физико-географической дифференциации планетарного масштаба. Сектор - часть геогра­фического пояса со своим спектром широтной (на равнине) и высот­ной поясностью ландшафтов (в горах). Обусловлена долготно-кли­матическими различиями, вызванными характером взаимодействия материковых воздушных масс с прилегающими океанами или сте­пенью влияния океана на континент.

Секторность и высотная поясность

Секторность ландшафтных зон - важная закономерность фи­зико-географической дифференциации планетарного масштаба, ко­торая проявляется на фоне радиационной зональности и связана с изменением характера ландшафтов по мере удаления от океана (циркумокеаническая зональность). Она проявляется в последо­вательном изменении климатических характеристик по мере уда­лении от океана в связи с изменением соотношения циклонической и антициклонической деятельности: снижении влагообеспеченности, росте годовой амплитуды температуры, снижении облачности, росте запылённости воздуха. На фоне климатических поясов обо­собляются сектора с разной континентальностью климата и с со­ответствующими специфическими наборами ландшафтов. Внутрисекторная физико-географическая дифференциация связана с раз личными соотношениями тепла и влаги, что при водит к обособле­нию разных типов ландшафтов. Границы секторов на равнинных территориях размыты, например, по мере удаления в глубь конти­нента от Атлантического океана в Северной Америке. Горные хреб­ты, особенно меридионального простирания, могут делать грани­цы секторов довольно резкими. Примером служат Уральские горы, разделяющие секторы умеренно континентального и континенталь­ного климатов в умеренном поясе Евразии.

Расположение секторов зависит от преобладающего направле­ния переноса воздушных масс. В умеренном поясе Северного по­лушария, где господствуют западные ветры, с запада на восток сменяются секторы мягкого морского, умеренно континентального, континентального и резко континентального климатов. В Евразии рост континентальности во внутренних частях материков проявля­ется в вытеснении широколиственных пород хвойными в лесной зоне, появлении степных и пустынных ландшафтов, расширении об­ласти распространения многолетней мерзлоты. На восточных окраинах материков формируется особый сектор муссонного кли­мата с сезонной сменой направления переноса воздушных масс, влажным летом и преобладанием гумидных лесных и луговых лан­дшафтов. В Северной и Южной Америке горные хребты Кордиль­ер и Анд меридионального простирания сужают морской сектор на западном побережье и делают границу морского и континенталь­ного климата резкой. На восточных склонах хребтов и в межгор­ных котловинах всего в нескольких сотнях километров от Тихого океана уже господствуют засушливые степные и пустынные ланд­шафты. По мере приближения к Атлантическому океану в Север­ной Америке степень континентальности климата вновь снижает­ся; аридные ландшафты степей и пустынь сменяются гумидными ландшафтами лесов муссонного климата. Расположение ландшаф­тных зон в умеренном и субтропическом поясах Северной Амери­ки почти строго меридиональное, что ярко иллюстрирует эффект секторности. В суженной южной части Южной Америки черты муссонного климата не проявляются, а холодное Фолклендское течение способствует выходу аридных ландшафтов к восточному побережью Патагонии.

Иное расположение секторов континентальности свойственно тропическим широтам, где господствует пассатная циркуляция с ветрами восточных румбов. Западное побережье Южной Америки оказывается в ветровой тени Анд и занято пустынями, чему благоприятствует зона высокого давления над холодным Перуанским течением. В Австралии сектор морского климата с лесными ландшафтами заключён в узкой полосе между побережьем Тихого океана и Большим Водораздельным хребтом, а сектор континен­тального климата с саваннами и пустынями начинается на запад­ных склонах хребта и занимает большую часть континента.

Высотная поясность - закономерность физико-географичес­кой дифференциации более низкого порядка, чем секторность. она проявляется в смене ландшафтов по мере увеличения абсолютной высоты, в некоторой степени аналогичной смене ландшафтных зон на равнине в направлении снижения теплообеспеченности. С рос­том абсолютной высоты происходит падение температуры со сред­ним градиентом 0,650 на 100 м и падение атмосферного давления со средним градиентом 6 мм рт. ст. на каждые 100 м. Как извест­но, нагрев атмосферы происходит в результате длинноволнового (теплового) излучения земной поверхности, часть которого погло­щается водяным паром, углекислым газом, другими парниковыми газами, пылью. С ростом высоты над уровнем моря в атмосфере уменьшается плотность воздуха, снижается содержание парнико­вых газов и запылённость, вследствие чего нарастает эффектив­ное излучение и температура падает. До определённых высот (на­пример, на Центральном Кавказе - до 3000 м) растёт количество осадков. Радиационный индекс сухости обычно снижается с высо­той, что приводит к постепенной смене аридных ландшафтов гу­мидными.

В любой горной системе при наличии определенных климати­ческих условий и достаточной высоты высотная поясность может венчаться гляциально-нивальным поясом, аналогичным по свой­ствам полярным ледниковым пустыням. Высота снеговой линии возрастает по мере приближения к экватору и возрастания конти­нентальности климата (до 6500 м на склонах вулкана Льюльялья­ко в Центральных Андах). Состав высотных поясов, расположен­ных ниже, определяется широтой и континентальностью. Общее правило таково: при прочих равных условиях набор высотных по­ясов становится более разнообразным по мере приближения к эква­тору.

Влияние степени континентальности на высотную поясность легко проследить, сравнивая горы Евразии, лежащие в умеренном поясе примерно в одних широтах.

Альпы (Западная Европа): до 800 м - дубовые и буковые леса, 800-1500 м - буково-пихтовые и елово-пихтовые леса, 1500-2000 м ­субальпийские высокотравные луга с кустарниками, 2000-2500 м ­альпийские низкотравные луга, 2500 м и выше - гляциально-ниваль­ный пояс;

Кодар (Байкало-Становая горная область): до 1200 м - листвен­ничная тайга, 1200-1800 м - кедровый стланик, 1800-2600 м - гор­ные тундры и гольцовые пустыни:, 2600 м и выше – гляциально-­нивальный пояс;

Восточный хребет, западные склоны (п-ов Камчатка): до 350 м ­еловые и лиственничные леса (западные склоны), 350-800 м -леса из каменной берёзы, 800-1000 м - кедровый стланик, субальпийс­кие луга и кустарники, 1000-1400 м - альпийские луга и горные тундры, 1400 м и выше - гляциально-нивальный пояс.

Для сектора мягкого морского климата в Альпах характерно наличие широколиственных лесов, хорошее развитие горных лугов и гляциально-нивального пояса. В резко континентальном секторе (Байкал, Становая область) темнохвойные леса замещаются свет­лохвойными лиственничными, появляется своеобразный пояс кед­рового стланика у верхней границы горной тайги, субальпийские луга уступают место горным тундрам и гольцовым пустыням, оле­денение развито фрагментарно. Для влажного океанического кли­мата Камчатки характерно снижение снеговой линии, появление влаголюбивых субальпийских лугов и каменноберезняков.

Региональные различия в высотной поясности могут определять­ся инсоляционной и циркуляционной экспозицией. В Северном по­лушарии велики контрасты высотной поясности между склонами северной и южной экспозиции. Например, в Крыму на хорошо про­греваемом южном макросклоне развиты пояса субтропических ду­бово-можжевеловых лесов с вечнозеленым подлеском и сосновых лесов, а на северном - лесостепи и дубовые леса умеренного пояса. Велики могут быть экспозиционные контрасты даже на локальном уровне, особенно в резко континентальном секторе. В Забайкалье склоны долин южной экспозиции покрыты степными ландшафтами. а северной - таёжными. Классическим примером влияния циркуляционной экспозиции и барьерного эффекта на вы­сотную поясность служат Уральские горы, преграждающие путь атлантическим циклонам. Вследствие обострения циклонов на за­падном макросклоне выпадают обильные осадки, а восточный оказывается в ветровой тени. Поэтому на западном макросклоне присутствуют широколиственные и елово-пихтовые леса, субаль­пийские луга, а на восточном они замещаются степями, сосново-­лиственничными лесами и горными тундрами.

Литература

1. Боков В. А., Ceливepcmoв Ю. П., Черванев И. Г. Общее землеведение. СПб: Изд-во СПбГУ, 1998.

2. Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое райони­рование. М.: Высшая школа, 1991.

3. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1990.

Лекция 8. Мировой океан как часть географической оболочки

Общая характеристика Мирового океана. Океан - это самосто­ятельная система течений и атмосферной циркуляции, структура водных масс с характерным горизонтальным и вертикальным рас­пределением температуры, плотности, солености воды, содержа­ния кислорода и первичной продуктивности. Водные массы океа­на. Подразделения океана. Проблема выделения Южного океана. Основные черты рельефа океана: материковая отмель (шельф), материковый склон, ложе океана, глубоководные желоба, средин­ные океанические хребты.

Важнейшие физические и химические свойства воды. Океан ­аккумулятор солнечной энергии. Центры действия атмосферы над океанами и континентами, их роль в формировании общей циркуля­ции атмосферы и в единстве функционирования географической обо­лочки. Основные черты планетарного тепло- и влагообмена. Про­явление широтной зональности в Мировом океане. Зоны жизни.

Лекция 9. Сквозные методы и направления в географии

К. К. Марков выделил сквозные направления (методы) в гео­графии, три из которых широко используются в физической геогра­фии – геохимическое, геофизическое и эволюционное (палеогеографическое), а три других как в физической, так и в географии со­циально-экономической - сравнительное географическое, картог­рафическое и математическое (геоинформационное).

Сравнительный географический метод и географическое описание. У истоков метода стояли греческие ученые Геродот (Vв. до н. э.) и Страбон (Iв. до н. э.). Для становления и внедрения в физическую географию сравнительного метода многое сделано А. Гумбольдтом и К. Риттером. В основе метода лежит геогра­фическое описание регионов, местностей, элементарных ПТК (описание географической точки), в котором необходимо выделить типичное, главное и особенное. Унификация описания (полнота опи­сания) - важнейшее к нему требование. Научная классификация и районирование - формы обобщения географического описания ­отражают зрелось науки.

В физической географии выработан стандарт описания регио­на. Средства описания разнообразны, а само описание претерпе­вает изменения. Современное географическое описание использу­ет количественные характеристики, измеряемые в поле, на картах, аэро- и космических снимках земной поверхности, что позволяет применять математические методы при описании территории. Описание многих географических процессов выражается посред­ством математических уравнений, графиков, номограмм, что принципиально повышает достоверность и выразительность полу­ченных результатов и дает возможность любому исследователю воспроизвести полученный результат.

Особое место в системе сквозных методов в географии занима­ет художественное описание, великолепные образцы которого лег­ко найти в произведениях И. А. Бунина, С. А. Есенина, М. М. Приш­вина, К. Г. Паустовского и др.

Картографический метод (направление). Хотя термин кар­та появился в эпоху Возрождения, картография такая же древняя наука как география. Географическая карта - это уменьшенное, обобщенное, математически определенное изображение поверх­ности Земли на плоскости.

Карта - результат географического исследования и одновремен­но средство получения нового географического знания. Карты бы­вают общегеографические и тематические. Общегеографические карты классифицируются по масштабу.

Атлас - систематическое собрание карт, выполненное ПО об­щей программе как целостное произведение, взаимодополняющих друг друга. Атласы бывают общегеографическими, тематически­ми справочными и т. д.; например, Атлас мира, Атлас лесов СССР, Aтлаc автодорог России, Атлас стран СНГ и Балтии.

Значение карт заключается в: а) создании геоинформационных систем; б) единовременном обзоре пространства в любых преде­лах; в) ознакомлении с местностью; г) ориентировании и навига­ции; д) использовании в проектировании; е) обучении; ж) военном деле; з) использовании в различных науках и для получения нового знания.

Существуют широко используемые способы картографическо­го анализа, важнейшие из которых - визуальный анализ, матема­тико-статистический, картометрические исследования и др.

Геофизические методы используют все физико-географы, в особенности климатологи, гидрологи, гляциологи, криолитологи и ландшафтоведы. Конкретным выражением геофизического направления выступает метод балансов, на значение которого впервые было указано А. И. Воейковым. Существенный вклад в разработку балансового метода внесли А. А. Григорьев, В. Г. Глушaкoв, д. Л. Арманд, М. И. Львович, М. И. Будыко и др. Балансовые уравнения геосистем (ландшафтов) - средство их физического описания. Метод позволяет рассматривать потоки энергии и вещества, говоря языком кибернетики, на «входе» и на «выходе» геосистемы, внутренние преобразования и взаимосвязь процессов в ландшафте. Основными уравнениями метода являются: уравнения радиационного, теплового, водного баланса и бaланса вещества.

В качестве примера запишем важнейший энергетический баланс деятельного слоя - элементарного природного территориального комплекса (фации):

В =LE +LT +Ра +Р +F ±А +Bz -LC,

где В - радиационный баланс,L - скрытая теплота испарения,Е - физическое испарение,Т- транспирация,Ра - затраты тепла на турбулентный обмен с атмосферой,р - теплообмен в деятель­ный слой (растительный покров),F - ассимиляция солнечной энер­гии в результате процесса фотосинтеза,А - поток тепла в почву или из почвы,Bz - вынос тепла со стоком,LC - тепло, выделяю­щееся при конденсации водяных паров. Физическая размерность уравнения - МДж/м, год, кал/сммин.

Геохимический метод (направление). Становление направле­ния связано с именами выдающихся ученых: В. И. Вернадского, А. Е. Ферсмана, В. М. Гольдшмидта, а развитие геохимии ланд­шафта - с именами Б. Б. Полынова и его учеников - А. И. Перель­мана, М. А. Глазовской. Современными лидерами геохимическо­го направления в изучении ландшафтной сферы Земли являются В. В. Добровольский, Н. С. Касимов, В. А. Снытко и др.

Первичным методом геохимического направления следует считать метод кларков. Кларк химического элемента - среднее его содержание в земной коре или в какой-либо ее части. Термин предложен в 1923 г. А. Е. Ферсманом в честь американского гео­химика А. Кларка. Сопоставляя содержание химического элемен­та в различных горных породах, частях ландшафта с его кларком можно судить о степени концентрации или рассеяния этого элемента.

Вещество постоянно мигрирует в природе. Выделяют четыре вида миграции химических элементов: механическую, физико-хи­мическую, биогенную и техногенную.

Основной метод ландшафтно-геохимического исследования - сопряженный геохимический анализ. Именно благодаря примене­нию этого метода можно говорить о геохимическом методе как сквозном. Сущность его такова. В пределах фации - элементарно­го природного территориального комплекса (ПТК) - определяется химический состав основных компонентов - надземной и подзем­ной частей растительности, почвенных горизонтов, почвенных и грунтовых вод, коры выветривания, материнских пород. Это по­зволяет выявить вертикальную (радиальную) геохимическую структуру фации с использованием целого ряда геохимических ко­эффициентов.

Обычно в пространстве можно выделить, как минимум, четы­ре типа ПТК по гипсометрическому положению: водоразделы, скло­ны, поймы, реки (ручьи), озера. Они образуют пространственную геосистему, которую Б. Б. Полынов назвал геохимическим ландшафтом. В каждом из названных элементарных ПТК также оп­ределяется химический состав отдельных компонентов, рассчитыва­ются коэффициенты водной миграции, биологического поглощения и другие коэффициенты и индексы, позволяющие охарактеризовать закономерности накопления, рассеяния в пространстве химичес­ких элементов, пространственную (латеральную) геохимическую структуру территории. Это тоже составная часть сопряженного геохимического анализа.

Значение геохимического метода за последние 20 лет резко воз­росло в связи с проблемами загрязнения окружающей среды. Гео­химический метод один из действенных способов доказательства загрязнения среды обитания человека. Он - неотъемлемая часть геоэкологического мониторинга.

Используя геохимический метод, мы можем судить о степени изменения химического состава земных сфер и химической диф­ференциации вещества в процессе эволюции Земли (табл. 2). Начальные условия характеризуют среднее содержание химических элементов в изверженных породах; дифференциацию вещества - ­содержание в структурных частях географической оболочки. Направление стрелок указывает на тенденцию процесса.

Таблица 2

Среднее содержание (%) химических элементов в изверженных породах

и структурных частях географической оболочки

Химический элемент	Изверженные породы	Кора выветривания	Вода	Живое вещество	Тропосфера
О	47	 51	 86	 70	 23
С	0,8	 2,5	 0,02	 18	 0,01
Н	0,1	 0,6	 11	 10	 0,000003
N	0,0002	 0,06	 0,00001	 1,5	 76
Si	28	 27	 0,0003	 0,2	 -
Al	8	 7	 Следы	 0,005	 -
Na	2,8	 0,8	 1	 0,02	 -
Fe	4,6	 4,2	 0,00026	 0,02	 -
Сумма, %	91	93	98	100	99

Палеогеографический (эволюционный) метод. Его назначе­ние - анализ прошлого ради настоящего и будущего, т. е. установление законов и закономерностей развития ландшафтов в целом и отдельных его компонентов. Прогнозирование, важнейшая задача науки, - это процесс получения данных о возможном состоянии исследуемых объектов. Методы пространственных и временных аналогий, сочетания ретроспекции и экстраполяции полученных палеогеографических результатов широко используются в геогра­фическом прогнозировании. В развитие палеогеографического на­правления выдающийся вклад внесли работы И. П. Герасимова, К. К. Маркова, А. А. Величко, П. А. Каплина, В. А. Николаева, Ю. П. Селиверстова и др.

Один из основных методов палеоландшафтных реконструкций - спорово-пыльцевой анализ, позволяющий на основе встречаемос­ти пыльцы и спор определить палеорастительность. Пыльца и спо­ры хорошо сохраняются в торфяниках и других органогенных гори­зонтах. Используя метод актуализма можно определить типы и подтипы ландшафтов прошлого. Для определения абсолютного возраста отложений используется совокупность различных методов. Наиболее распространенным является радиоуглеродный метод. Он предложен Либби в 1949 г. Основан на распаде радиоуглерода C¹⁴, имеющего период полураспада 5568 лет. Растения усваивают из атмосферы С0₂и С. После смерти растения его содержание начи­нает уменьшаться вследствие радиоактивного распада. Путем срав­нения концентрации (14 в образце и в современных подобных образ­цах можно определить возраст. Метод дает удовлетворительные результаты в интервале десятков - первых сотен тысяч лет. Другой метод абсолютного датирования - калий-аргоновый.

В связи с возможной реализацией к середине-концу XXI в. гло­бального потепления климата на 1,5-4⁰ С палеогеографические со­бытия в голоцене, особенно 7 500-5 000 тыс. лет назад (атланти­ческий период), привлекают повышенное внимание, поскольку именно втот период климат был теплее и влажнее, чем в настоя­щее время.

Математuческое направление, геоинформатuка. Трудным и противоречивым был путь внедрения количественных и математических методов в географию. Лидирующая роль гидрометеорологических наук в середине XX в. Роль школ Вашингтонского и Лундского унивеситетов. Развитие математических методов в СССР. Значение работ Д. Л. Арманда, А. С. Девдариана, Ю. Г. Саушкина, Ю. г. Пузаченко, В. А. Светлосанова, Ю. Г. Симонова.

Значение математических методов в доказательстве достоверности результата и в получении нового знания.

По В. С. Тикунову, суть математического моделирования – абстрагированное и упрощенное отображение действительности логико-математическими формулами, передающими в концентрированном виде сведения о структуре, взаимосвязях и динамике исследуемых географических явлений. Важнейшие математические направления, используемые в географии: теория вероятностей и математическая статистика, факторный анализ, метод главных компонент, имитационное моделирование.

Геоинформационные системы (ГИС) стали разрабатываться в мире более 40 лет назад, а в России позже на 15-20 лет. ГИС, по А. М. Берлянту, - особые аппаратно-программные комплексы, обеспечивающие сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных. ГИС – многофункциональны. Одна из их основных функций – создание и использование компьютерных (электронных карт), атласов и других общегеографических и тематических картографических произведений.

Лекция 10. Ноосфера. Геоэкологические проблемы.