Землеведение Курс Лекций для подготовки к экзамену.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Дагестанский государственный университет

Факультет экологии

Кафедра географии

ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ

курс лекции

Автор - составитель:

Халилова Э.А.

МАХАЧКАЛА - 2008

Системная классификация наук о Земле и место в ней Землеведения.

Предмет и содержание Землеведения.

География – комплексная наука, она делится на четыре блока: физико-географические, социально-экономико-географические науки, картографию и страноведение. Каждый из этих блоков, в свою очередь, подразделяется на системы географических наук. Блок физико-географических наук состоит из общих физико-географических наук, частных (отраслевых) физико-географических наук, палеогеографии. Общие физико-географические науки делятся на общую физическую географию (общее землеведение) и региональную физическую географию.

Региональная физическая география изучает конкретные природно-территориальные комплексы, особенности их строения, развития и тенденций формирования.

Частные физико-географические науки исследуют отдельные геосферы внутри географической оболочки, их строение и свойства:

- геоморфология – наука о рельефе земной поверхности и породах его подстилающих; она изучает особенности строения, истории происхождения и развития рельефа;

- метеорология и климатология – науки, изучающие воздушную оболочку Земли, формирование климатов и их географическое распространение;

- гидрология – наука изучающая водную оболочку Земли. Гидрология делится на океанологию и гидрологию суши. Океанология исследует строение, динамику Мирового океана, гидрология суши изучает воды суши;

- почвоведение рассматривает закономерности образования почв, их развитие, состав и пространственное размещение;

- биогеография изучает состав живых организмов, их распространение и формирование биоценозов.

Задача палеогеографии – изучение географической оболочки и динамики природных условий в прошлые геологические эпохи.

Все физико-географические науки объединяет единый объект исследования – географическая оболочка. Географическая оболочка – материальная система, образованная при взаимопроникновении и взаимодействии атмосферы, гидросферы, литосферы живого вещества, а на современном этапе – и человеческого общества. Общее землеведение представляет собой фундаментальную физико-географическую науку, формирующую основной понятийный аппарат физической географии. Общее землеведение изучает планетарную систему Земли – географическую оболочку. Следовательно, объектом Землеведения является географическая оболочка как единая система, предметом науки – исследование закономерностей структуры, функционирования, динамики и эволюции географической оболочки, проблемы территориальной дифференциации.

Задача общего землеведения – познание географической оболочки как динамической системы, ее структуры и пространственной дифференциации. Общее Землеведение принадлежит к числу фундаментальных географических наук.

Тема 2. История формирования знаний о географической оболочке

1. Зарождение общегеографических знаний.

2. Становление и развитие научных знаний о географической оболочке.

3. Формирование области изучения землеведения на современном этапе развития.

1. Истоки землеведения были заложены в глубокой древности, когда человек стал интересоваться своим окружением на Земле и в Космосе. Однако древние мыслители не только описывали окре­стности. Уже изначально люди систематически наблюдали за из­менениями окружающего пространства и природными совпадени­ями, пытаясь установить причинно-следственные связи. Задолго до религиозных учений и представлений о божественном начале природы и жизни существовали взгляды на окружающий мир. Так постепенно складывались понятия и представления, многие из которых носили, несомненно, землеведческий характер.

Египтяне и вавилоняне прогнозировали время наступления навод­нений в зависимости от расположения звезд, греки и римляне из­мерили Землю и установили ее положение в Космосе, китайцы и предки индусов постигали смысл жизни и взаимоотношения чело­века с его природным окружением. Мегалитические культуры неиз­вестных народов использовали закономерности движения Земли и положения планет и звезд для своих идеологических воззрений и построений культовых сооружений. Эти достижения характеризуют донаучный период познания и становления географических знаний. Многие открытия, приписанные мыслителям средневекового Воз­рождения, были известны уже в глубокой древности.

В доантичный период в Древней Индии возникло учение о ма­териальной субстанции, которая представляла собой отдельные неделимые элементы (атомы) или их сочетания. Кроме материи, к неживым субстанциям относились пространство и время, а также условия покоя и движения. Жители Индии первыми провозгласи­ли принцип непричинения вреда живым организмам. В Древнем Китае было создано учение о всеобщем законе мира вещей, со­гласно которому жизнь природы и людей протекает по определен­ному естественному пути, составляющему вместе с субстанцией вещей основу мира. В мире все находится в движении и измене­нии, в процессе которых все вещи переходят в свою противопо­ложность. Древний Вавилон и Древний Египет дали примеры ис­пользования достижений астрономии, космологии и математики в практической жизни народов. Здесь возникли учения о проис­хождении мира (космогония) и его строении (космология). Вавилоняне установили правильную последовательность планет, сфор­мировали звездное астральное мировоззрение, выделили знаки зодиака, ввели 60-ричную систему исчисления, лежащую в основе градусной меры и шкалы времени, установили периоды повторя­емости солнечных и лунных затмений. В эпохи Древнего и Сред­него царств в Египте были разработаны основы прогнозирования нильских разливов, создан солнечный календарь, точно опреде­лена продолжительность года и выделено 12 месяцев. Финикийцы и карфагеняне применили знания астрономии для навигации и ориентирования по звездам. Древними народами была высказана правильная и основополагающая до настоящего времени мысль об эволюции окружающего мира (от простого к сложному, от беспо­рядка к порядку), его постоянной изменчивости и обновлении.

В античное время было составлено представление о геоцентричном строении Мира (К.Птолемей, 165 — 87 гг. до н.э.), введе­ны понятия «Вселенная» и «Космос», даны правильные оценки формы и размеров Земли. В это время сложилась система наук о Земле, основными направлениями которой были: описательно-страноведческое (Страбон, Плиний Старший), математико-географическое (пифагорейцы, Гиппарх, Птолемей) и физико-гео­графическое (Эратосфен, Посидоний).

Многое дали развитию географии и ее отдельных направлений эпохи Средневековья и Возрождения — время великих географи­ческих открытий (с конца XV в.), когда получили широкое разви­тие путешествия, принесшие огромный фактический материал о морях и землях, обобщение которого совершенствовало представ­ления о географическом пространстве. Была практически доказана шарообразность Земли, единство вод Мирового океана, впервые создан глобус (в первой половине XV в. до кругосветного плавания Магеллана). Н.Коперник обнародовал свою гелиоцентрическую систему строения Вселенной, а Д.Бруно высказал идею о беско­нечности Вселенной и множественности миров. Б океанах были обнаружены течения (в частности, Гольфстрим), зоны штилей и муссонов. Г. Меркатор предложил новую проекцию и создал ми­ровую карту, удобную для навигации. С этим периодом связаны появление сравнительно географических описаний, создание тео­рий научных заключений методами индукции (Ф. Бэкон) и дедук­ции (Р.Декарт), разработка метода изолиний для составления ба­ти метрических, а затем и гипсографических карт. Конструирова­ние зрительной трубы, термометра и барометра позволило при­ступить к развитию экспериментальной географии и инструмен­тальным наблюдениям.

2. На рубеже XVI и XVII вв. начинают оформляться контуры земле­ведения. Н. Карпентср (1625) попытался свести воедино сведения о природе Земли. Несколько позже (1650) появился труд Б. Варениуса, который можно считать официальным началом землеведения, где он записал, что «всеобщая география называется та, ко­торая рассматривает Землю вообще, изъясняет ее свойства, не всту­пая в подробное стран описание». В 1664 г. Р. Декарт дал естествен­но-научное объяснение происхождения Земли. Он считал, что Солн­це и все планеты Солнечной системы образовались в результате вихревого движения мельчайших частиц материи, а при формиро­вании Земли произошла дифференциация вещества на огненно-жидкое металлическое ядро, твердую кору, атмосферу и воду. Этот труд породил много представлений (Т. Барнет, Дж. Вудворд, У. Уистон) о происхождении тел окружающего пространства и поведе­нии земных масс. Возникли гипотеза контракции, базирующаяся на взглядах о сокращении объема планеты по мере ее остывания (Э.Бомон), предположения о зависимости крупных форм рельефа от движений земных масс, представления о непрерывной связи внутренних и внешних сил развития Земли (М.Ломоносов). Впер­вые были предприняты попытки классифицировать живые орга­низмы (Дж.Рей, К.Линней, Ж.Ламарк), а естественную историю Земли стали рассматривать совместно с живыми организмами, включая человека (Ж.Бюффон, Г.Лейбниц).

В середине XVIII в. появились новые научно обоснованные тео­рии и гипотезы. Первой в этом ряду следует назвать теорию миро­здания и образования Солнечной системы И.Канта (1755), в ко­торой автор опирался на открытые И.Ньютоном (1686) законы всемирного тяготения и движения материи. Он предложил меха­ническую модель происхождения мира из первоначально рассеян­ной неоднородной материи путем самопроизвольного усложнения ее структуры. Признавая вечность и бесконечность Вселенной, И.Кант говорил о возможности нахождения в ней жизни. По су­ществу, с И. Канта началось познание истории природы и Земли на строго научной основе. Среди многих замечательных имен от­метим исследователей, создавших фундамент современного зем­леведения как обобщающей науки о Земле.

А. Гумбольдт и К. Риттер являются крупнейшими учеными-географами и путешественниками первой половины XIX в., ко­торые внесли огромный вклад в разработку многих географиче­ских понятий и закономерностей. А.Гумбольдт (1769—1859) со­здал 5-томный труд «Космос» по сравнительному землеведению {физическому миропониманию в оригинальной редакции) и на­писал о своих путешествиях по Новому Свету в 30 томах. В них он изложил новейшие идеи: ввел понятия «земной магнетизм», «маг­нитный полюс» и «магнитный экватор», обосновал эволюцион­ные изменения земной поверхности, заложил основы палеогео­графии, сравнил фауну Южной Америки и Австралии, устано­вив их связи и различия, исследовал очертания континентов и положения их осей, изучил высоты материков и определил по­ложение центров тяготения континентальных масс. При изучении атмосферы Гумбольдтом были установлены изменения воз­душного давления в зависимости от широты и высоты места и времени года, выяснено климатическое распределение теплоты, влажности, воздушного электричества, доказана тесная связь внутриземных и атмосферных процессов, а также взаимозависимость системы атмосфера — океан — суша. Понятие «климат» ученый упо­треблял в широком географическом понимании как свойство ат­мосферы, «...сильно зависимое от состояний моря и земли и про­израстающей на ней растительности". Он также обосновал зависи­мость живой природы от климата и заложил основы научной гео­химии.

С именем К.Риттера (1779—1859) связано становление со­временной географии. Он показал интегрирующую роль геогра­фии в естествознании и познании окружающего мира, сфор­мулировал вполне материалистичный взгляд на природу как со­вокупность всех вещей, «существующих вблизи и вдали от нас, соединенных временем и пространством в стройную систему», вы­сказал идею равновесия природных процессов и явлений в по­стоянных круговоротах и превращениях, доказал взаимодействие суши, моря и воздуха в процессе функционирования. В 1862 г. Риттер создал первый курс землеведения (на русский язык пере­веден в 1864 г.), основой которого он полагал физическую геогра­фию, объясняющую силы (процессы) природы. Оригинальную си­стему природы Земли ученый рассматривал как своеобразный орга­низованный и постоянно развивающийся единый организм, от­личающийся особым строением, законами и механизмами разви­тия. К. Риттер придерживался мнения, что, только опираясь на идею земного организма или целостности Земли, можно представить появление и развитие ее составных частей, понять тайну устрой­ства планеты. Он обосновал понятия «земное пространство» как целостное трехмерное единство и один из объектов физической географии и «ландшафт» в его современном значении, подчерки­вая при этом его важную роль как основы органической жизни. Ученым разработано представление о рельефе как о пластике и конфигурации земной поверхности, создана классификация круп­ных форм рельефа, введены понятия «нагорье», «плоскогорье», «горная страна», «среда», «элемент», а также рассмотрена зависи­мость различных природных тел и этносов от географического по­ложения.

К. Риттер создал научную школу, в которую входили такие круп­ные географы, как Э.Реклю, Ф.Ратцель, Ф.Рихтгофен, Э.Ленц, внесшие значительный вклад в понимание географических осо­бенностей отдельных частей Земли и обогатившие содержание тео­ретического землеведения и физической географии.

3. Вторая половина XIX в. характеризуется новыми разработками в географических науках, из которых появились самостоятельные дисциплины. Наибольшая роль в это время принадлежит россий­ским исследователям.

А.И.Воейков (1842—1916) известен как основоположник кли­матологии. Он установил важнейшие факторы образования кли­мата, обосновал энергетический баланс земного шара, объяснил механизм теплопередачи и климатические процессы в различных географических поясах.

Взаимосвязь природных явлений исследовалась В.В.Докучае­вым (1846— 1903). Основным результатом его трудов следует счи­тать разработку понятия «природный комплекс» применительно к почве — самостоятельному естественноисторическому телу и про­дукту взаимодействия климата, живых организмов и материнских горных пород. Исследуя почвы и растительность, он ввел понятия «естественные исторические процессы» и «зоны природы», кото­рые легли в основу открытого им закона мировой зональности. Доку­чаевым сформулирована программа комплексной и единой пара­дигмы нового естествознания — науки о соотношениях между живой и неживой природой, между человеком и окружающим его миром.

Г.Н.Высоцкий (1865—1940) внес существенный вклад в по­нимание процессов функционирования природных комплексов. Он установил водорегулирующую роль верхнего горизонта почвы, выделил типы почв по характеру водного режима. Ему удалось по­казать значение леса в гидроклиматических особенностях геогра­фической оболочки и его роль как одного из факторов развития географической среды. В методическом отношении его исследова­ния обогатили науки о Земле применением пространственно-вре­менных диаграмм для выявления изменений.

В России в эти же годы близкими вопросами занимался Л. С. Берг (1876—1950), который обосновал понятие «ландшафтная зона* как совокупность одних и тех же ландшафтов и разработал обоснован­ное деление территории Сибири и Туркестана, а затем и всего Совет­ского Союза на географические (ландшафтные) зоны. Он утвердил понятие о ландшафте как о закономерном единстве предметов и явлений, где целое влияет на части, а части — на целое.

А.Н.Краснов (1862—1914) известен как основоположник кон­структивного землеведения, позволившего ему на этой основе разработать и осуществить мероприятия по преобразованию Черно-юрских субтропиков. Он создал первый курс «Общего землеведения» (1895—1899), задачей которого было нахождение причин­ной связи между формами и явлениями, К понима­нию зональности географических процессов и явлений он подо­шел до открытия В. В.Докучаевым закона мировой зональности и описаний Л. С. Бергом ландшафтных зон. Оценивая научное насле­дие А. Н. Краснова, необходимо подчеркнуть, что он был первым исследователем землеведения, который практически воплотил часть своих выводов в переустройстве обширной территории. Вслед за учебником А. Н. Краснова было издано «Общее земле­ведение» А.А.Крубера (1917), где дано понятие «земная оболоч­ка», или «геосфера» (впоследствии разработанное А.А.Григорьевым). Крубер подчеркивал единство всех компонентов географи­ческой среды, которые необходимо изучать в целостности. Этот учебник был основным всю первую половину XX в.

Огромное значение для развития землеведения имели работы В. И. Вернадского (1863— 1945), главным образом его учение о био­сфере. Новый этап в развитии землеведения совпадает с началом и серединой XX в. и связан с именами А. А. Григорьева (1883— 1968), С.В.Калесника (1901-1977), К.К.Маркова (1905-1980) и дру­гих ученых, которые вывели землеведение на современный путь развития. А.А.Григорьев ввел фундаментальные понятия, явля­ющиеся объектом и предметом землеведения — «географическая оболочка» и «единый физико-географический процесс*, объеди­нив экологический подход в изучении географии с необходимо­стью взаимосвязанного рассмотрения всех процессов и явлений на Земле. Он заявил о землеведении как потенциальном разработчи­ке и носителе общепланетарной стратегии выживания человече­ства в отношениях с природой.

Середина и вторая половина XX в. были особенно наполнены событиями в различных отраслях знаний, которые потребовали качественных изменений во взглядах и суждениях.

Новые данные убеждают в необходимости их учета при совер­шенствовании теоретических основ современного землеведения. Задача огромная, но посильная для исследователей XXI века. Сле­дует максимально учитывать имеющиеся факты, интерпретируя их не только с позиций сегодняшних условий на поверхности Земли и прогрессивно-эволюционной направленности формирования геосистем, но и возможности иного пути развития (в частности направленно скачкообразного, эволюционно-катастрофического).

Тема: Методы исследования в Землеведении.

Научное исследование включает два уровня знаний: эмпирический (опыт) и теоретический. При наблюдениях и тем более при экспериментах используются определенные теоретические представления, так что разграничение эмпирических и теоретических знаний не имеет четких границ.

Эмпирические знания включают следующие этапы: получение информации, ее обработка и простейшие обобщения. Исходным этапом эмпирического уровня является сбор информации. Вся информация делится на первичную, получаемую путем натурных измерений или наблюдений, и вторичную, которая является результатом обработки первичной информации. Первичная информация представляет собой массивы (базы) данных по многим физическим величинам (t°, солнечная радиация, концентрация химических элементов и др.), характерным для определенного участка земной поверхности. Вторичная информация выдается обычно в виде осредненных величин (например ср.t° за май) и может быть представлена в виде описаний (параметров, обобщений), сводок, числовых характеристик, рядов измерений, графиков, таблиц и др. данные могут относиться к точке, группе точек (пространству) или профилю.

Возможность и результативность использования информации при построении теорий или практическом решении поставленных задач определяются многими ее свойствами, среди которых более важными являются надежность, релевантность, кондиционность. Все они составляют в итоге репрезентативность (показательность) информации, доказывающую ее неслучайность.

Надежность (качество) информации зависит от ряда факторов: надежности исполнителей (наблюдателей), парка и свойства используемых технических средств регистрации и обработки данных, методов работы, организации наблюдений (измерений), сбора, систематизации и хранения данных. Критериями надежности служат полнота, точность и достоверность информации. Полнота напрямую зависит от пространственной и временной плотности (густоты) точек измерений (наблюдений). Она определяется размещением пунктов сбора информации и дискретностью измерений.

Точность информации подразумевает точность пространственного положения точек наблюдения и погрешность определения физической величины. Точность во многом зависит от средства регистрации (измерительного прибора и пр.).

Достоверность означает отсутствие дезинформации, которая может быть субъективной (перепутывание объектов, событий, величин, их неправильное толкование) и объективной, полученной в результате эксперимента или моделирования, когда исследование базируется на недостоверных данных.

Релевантность рассматривается как пригодность данных к решению конкретной задачи.

Кондиционность информации означает ее соответствие заданию, которое было составлено в начале наблюдений или эксперимента и где была указана номенклатура необходимых данных.

По способу получения информации выделяют экспериментальные и теоретические методы, по месту наблюдения – полевые и камеральные, по используемой технике – визуальные и инструментальные, по характеру информации – количественные и качественные. Особое положение занимают лабораторные методы исследования, включающие работу с пробами в стационарных условиях. Получение информации возможно при непосредственном контакте исследователя с объектом в ходе наблюдений и экспериментов.

Наблюдения.

Следует различать понятия «наблюдение» и «измерение». Наблюдение дает сведения о географическом объекте в природной среде. В основе измерений лежат физические законы. Среди измерений выделяют контактные и бесконтактные.

К контактным относятся измерения, при которых измеритель непосредственно контактирует с измеряемым объектом (например измерение t°воды, почвы, воздуха, при помощи термометра).

К бесконтактным (дистанционным)относятся методы, которые осуществляются с помощью дистанционных измерителей параметров, т.е. на расстоянии. Их широкое применение началось с аэрокосмических систем исследования, используемых при картографировании земной поверхности.

Эксперименты – это измерения, проводимые в контролируемых условиях по заранее составленной программе. Выделяют натурные и модельные эксперименты. Натурные связаны с целенаправленным сбором информации об исследуемых географических процессах и явлениях, организацией направленных воздействий на природные системы и изучением реакций систем на них. Они реализуются в природных условиях с целью приблизить географический объект к его естественному окружению. Модельные эксперименты осуществляют на аналогах определенных природных систем в лаборатории или на компьютере. Модель – это упрощенное воспроизведение изучаемого объекта в виде физической конструкции, совокупности математических формул, карт, блок-диаграмм.

Географическая модель обычно строится на основе преобразования масштабов, в связи с чем она меньше воспроизводимого объекта. Каждая географическая дисциплина имеет свои приемы моделирования.

Модели подразделяются на стационарные и нестационарные (динамические). Модели бывают физические и математические.

Теоретические знания.

Обобщение эмпирических фактов вплоть до формирования законов и теорий осуществляется на теоретическом уровне и включает следующие действия:

• абстрагирование, необходимое для того, чтобы во множестве конкретных наблюдений обнаружить нечто общее, типичное;
• анализ, состоящий в исследовании результата абстрагирования, часто изолированно от других явлений;
• синтез, который объединяет в целостную систему множество частных абстракций.

Наибольшее значение для землеведения имеют 2 принципа: идиографический, основанный на выявлении особенностей и отличий, и номотетический, основанный на установлении всеобщего и общего в частных явлениях. Наряду с ними при изучении географических явлений и процессов следует учитывать и другие подходы, которые вместе с фактами составляют сравнительно-описательный метод.

Принцип историзма определяет исследование природы земной поверхности через историю ее развития, исходя из положения «современность – ключ к познанию прошлого».

Принцип всеобщей связи явлений. Частным выражением принципа всеобщей связи явлений является принцип целостности географической оболочки – изменение любой ее части приводит к изменению всех других.

Принцип симметрии. Его основу составляет сравнение симметрии объекта с потенциально возможной для объектов данного типа, что ориентирует исследование в определенном направлении.

Экологический принцип. Данный подход применяется, если один объект рассматривается в качестве среды для другого. В этом случае то, ради чего (кого) изучается среда, называется субъектом. Объектом (средой) является все то, что влияет на состояние субъекта.

Принцип научной идеализации. Идеальные объекты представляют собой подобие реальности и конструируются исследователем из набора основных свойств (параметров), присущих реальности. Примерами идеальных объектов являются земной шар, ландшафт, идеальный материк.

Принцип аналогии. В этом случае географическому объекту или процессу подбирают аналог в другой системе, которая достаточно изучена, и знания о нем переносят на изучаемый географический объект.

Принцип балансов. В основе этого подхода находится закон сохранения вещества и энергии. Балансовый принцип используется в землеведении в качестве средства исследования энергетики, водного и солевого режимов, газового состава, биологического круговорота и др.

Принцип информационного анализа. Многие исследования строятся на основе представлений о передаче информации в географической оболочке.

Принцип структурного анализа. Основой структурного анализа является изучение взаимодействия составных частей географической оболочки.

Принцип позиционного анализа. В основе этого подхода находится определение положения географического объекта относительно потоков вещества и энергии, энергетических полей, природных или антропогенных тел.

Мониторинг. Развитие науки и технологий стимулировало зарождение особой системы сбора информации о состоянии природных объектов и явлений, которая называется мониторингом.

Картографический метод исследования заключается в использовании карт в целях:

1. получения сведений;
2. изучения взаимосвязей и взаимозависимостей явлений;
3. установления динамики и эволюции явлений;
4. нанесения данных мониторинга.

Геоинформационные системы (ГИС).

ГИС – это аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, ообеспечивающий сбор, обработку, отображение, распространение и интеграцию пространственно координированных данных для решения научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением природной средой и территориальной организацией общества.

Географическая информация и Интернет. Ресурсы Интернета облегчают поиск необходимой информации, но обычно только на элементарном уровне. В Интернете можно найти хорошо иллюстрированный материал по земным объектам, краткие описания географических явлений и процессов, обзор публикаций.

Тема: Вселенная и ее система.

1.Происхождение космических систем

2.Солнце и Солнечная система

3.Фигура и размеры Земли

Солнце вместе с окружающими его звездами также входит в состав спиральной галактики всегда обозначаемой с заглавной буквы: Галактика.

2. Солнечная система состоит из центрального светила – Солнца и 9 больших планет, обращающихся вокруг него, их спутников, множества малых планет, комет и межпланетной среды. Солнечная система образовалась из холодного газопылевого облака около 4,6 млрд.лет назад. Общая структура Солнечной системы была раскрыта в середине 16 века Н.Коперником, который обосновал представление о движении планет вокруг Солнца. Такая модель Солнечной системы получила название гелиоцентрической.

Наблюдаемые размеры Солнечной системы определяются расстоянием от Солнца до самой далекой от него планеты – Плутона. Большие планеты, движущиеся вокруг Солнца, образуют плоскую подсистему и разделяются на две заметно различающиеся группы. В одну из них, внутреннюю или земную входят Меркурий, Венера, Земля и Марс. К внешней группе, которую составляют планеты-гиганты, относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Девятую планету, Плутон, обычно рассматривают обособленно, так как по свом физическим характеристикам она заметно отличается от планет внешней группы.

В центральном теле системы – Солнце – сосредоточено 99,866% всей ее массы, если не учитывать космическую пыль в пределах Солнечной системы, общая масса которой сравнима с массой Солнца. Солнце на 76% состоит из водорода, гелия примерно в 3,4 раза меньше, а на долю всех остальных элементов приходится около 0,75% всей массы. Похожий химический состав имеют и планеты-гиганты. Планеты земной группы по химическому составу близки к Земле.

Почти у всех планет имеются спутники, причем около 90% их числа группируется вокруг внешних планет. Все планеты Солнечной системы, помимо того, что они, подчиняясь притяжению Солнца, вращаются вокруг него, имеют и собственное вращение. Вращается вокруг своей оси и Солнце. Масса Солнца в 330 тыс. раз превосходит массу Земли.

Своеобразную группу малых тел образуют кометы. Ядро кометы состоит преимущественно из замерзших газов – метана, аммиака, водяного пара и углекислого газа – с вкраплениями метеорных частиц. В результате распада кометных ядер возникают метеорные рои, при встрече с которыми в земной атмосфере наблюдаются «дожди падающих звезд». Метеорные тела, как и космическая пыль, заполняют все пространство Солнечной системы.

Самое массивное тело Солнечной системы, это конечно же, Солнце. Если не считать космической пыли, то на массу Солнца приходится 99,87% общей массы. Конечно, помимо планет в Солнечной системе имеются множество других планет, это спутники планет, малые планеты или астероиды, кометы, и космическая пыль. Все планеты Солнечной системы не находятся в покое, а вращаются вокруг собственной оси и движутся вокруг Солнца. Сама Солнечная система, в свою очередь, движется вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с с полным периодом обращения около 200 млн.лет.

Солнце – осевое тело Солнечной системы, ближайшая к нам звезда, плазменный шар, удерживающий вокруг себя все остальные ее тела своим тяготением. Излучение Солнца является основным источником энергии для жизни на Земле. Установлено, что преобладающими химическими элементами на Солнце являются водород и гелий. Водород составляет 92% по числу атомов и 70% по массе, гелий – 7,8% и 29% соответственно. Остальные элементы вместе взятые составляют менее процента массы Солнца.

Тема: Движения Земли и их географические следствия.

1.Движение Земли вокруг Солнца и его следствия

2.Движение Земли вокруг своей оси и его следствия

1. Земля подобно другим планетам движется вокруг Солнца. Орбита Земли – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Расстояние от Земли до Солнца изменяется в течение года от 147 млн.км в перигелии до 152 млн.км в афелии. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5° и перемещается в течение года в пространсве параллельно самой себе. Это приводит к смене времен года и неравенству дня и ночи – важнейшим следствиям обращения Земли по орбите вокруг Солнца. Наклон земной оси к плоскости орбиты и сохранение ее ориентировки в пространстве обуславливают различный угол падения солнечных лучей и соответственно различия в поступлении тепла на земную поверхность в разные сезоны года, а также неодинаковую продолжительность дня и ночи в течение года на всех широтах, кроме экватора, где день и ночь всегда равны 12 ч.

22 июня земная ось северным концом обращена к Солнцу. В этот день – день летнего солнцестояния – солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° с.ш. – это Северный тропик. Все параллели севернее экватора до 66,5° с.ш. большую часть суток освещены – на этих широтах день длиннее ночи. Севернее 66,5°с.ш. в день летнего солнцестояния территория полностью освещена солнцем – там полярный день.

В этот же день на всех параллелях южнее экватора до 66,5°ю.ш. день короче ночи. Южнее 66,5°ю.ш. территория не освещена совсем – там полярная ночь. 22 июня – начало астрономического лета в северном полушарии и астрономической зимы в южном полушарии.

22 декабря земная ось южным концом обращена к Солнцу. В день зимнего солнцестояния солнечные лучи в полдень отвесно падают на параллель 23,5° ю.ш. – Южный тропик. На всех параллелях южнее экватора до 66,5° ю.ш. день длиннее ночи, а на всех параллелях севернее экватора до 66,5°с.ш. день короче ночи. 22 декабря – начало астрономического лета в южном полушарии и астрономической зимы в северном полушарии.

21 марта в день весеннего равноденствия и 23 сентября в день осеннего равноденствия терминатор – светораздельная линия проходит через оба полюса Земли и делит все параллели пополам. Северное и южное полушария в эти дни освещены одинаково, день всюду на Земле равен ночи. Солнце в полдень находится в зените над экватором. На Земле 21 марта и 23 сентября – начало астрономической весны и астрономической осени в соответствующих полушариях.

Со сменой времен года связана сезонная ритмичность в природе. Она проявляется в изменении t°, влажности воздуха и других метеорологических показателях, в режиме водоемов, в жизни растений и животных. В результате годового движения Земли по орбите и наклона оси ее вращения к плоскости орбиты на Земле образовались пять поясов освещения, ограниченных тропиками и полярными кругами. Они отличаются высотой полуденного стояния Солнца над горизонтом, продолжительностью дня и тепловыми условиями.

2. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток, т.е. против часовой стрелки, если смотреть на Землю с Полярной звезды (с северного полюса). При этом угловая скорость вращения, т.е. угол, на который поворачивается любая точка на поверхности Земли, одинаков и составляет 15° за час.

Линейная скорость зависит от широты: на экваторе она наибольшая – 464м/с, а географические полюса неподвижны.

Географическое значение осевого вращения Земли исключительно велико. Прежде всего, оно влияет на фигуру Земли. Сжатие Земли у полюсов – результат ее осевого вращения. Раньше, когда Земля вращалась с большей угловой скоростью, полярное сжатие было значительнее. Удлинение суток и, как следствие, уменьшение экваториального радиуса и увеличение полярного сопровождается тектоническими деформациями земной коры (разломы, складки) и перестройкой макрорельефа Земли. Важным следствием осевого вращения Земли является отклонение тел, движущихся в горизонтальной плоскости (ветров, рек, морских течений и др.), от их первоначального направления: в северном полушарии – вправо, в южном – влево (это одна из сил инерции, названная ускорением Кориолиса в честь французского ученого, который первым объяснил это явление). Отклонение – результат того, что тело участвует как в поступательном, так и во вращательном движениях. Сила Кориолиса вычисляется по формуле:

F = m ▪2ω ▪ V ▪ sinφ

где F – сила Кориолиса, m – масса движущегося тела, ω – угловая скорость, V – скорость движущегося тела, φ – географическая широта.

Проявление силы Кориолиса в природных процессах весьма многообразно. Именно из-за нее в атмосфере возникают вихри разного масштаба, в том числе циклоны и антициклоны, отклоняются от градиентного направления ветры и морские течения, оказывая влияние на климат и через него на природную зональность и региональность; с ней связана ассиметрия крупных речных долин: в северном полушарии у многих рек (Днепр, Волга и др.) по этой причине правые берега крутые, левые пологие, а в южном – наоборот.

С вращением Земли связана естественная единица измерения времени – сутки и происходит смена дня и ночи. Смена дня и ночи создает суточную ритмичность в живой и неживой природе. Суточный ритм связан со световыми и температурными условиями. Общеизвестен суточный ход t˚ , дневной иночной бризы и т.д. Очень ярко проявляется суточный ритм живой природы. Известно, что фотосинтез возможен лишь днем, при наличии солнечного света, что многие растения раскрывают свои цветки в разные часы. Животных по времени проявления активности можно подразделить на ночных и дневных: большинство из них бодрствует днем, но многие (совы, летучие мыши, ночные бабочки) – во мраке ночи. Жизнь человека тоже протекает в суточном ритме.

Вращение Земли дает две неподвижные точки – географические полюса – и тем самым позволяет построить координатную сетку из параллелей и меридианов. Экватор - линия пересечения земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Параллели – линии пересечения земного эллипсоида плоскостями, параллельными плоскости экватора. Меридианы – линии пересечения земного эллипсоида плоскостями, проходящими чеез оба ее полюса.

Тема: Понятие о географической оболочке.

1. Общие особенности географической оболочки
2. Составные части географической оболочки
3. Границы географической оболочки

Географическая оболочка – это материальная система, возникшая на земной поверхности в результате взаимодействия и взаимопроникновения насыщенных организмами литосферы, атмосферы и гидросферы. Природные тела географической оболочки (горные породы, вода, воздух, растительность, живое вещество) имеют различное агрегатное состояние (твердое, жидкое, газообразное) и разные уровни организации вещества (неживое, живое и биокосное – результат взаимодействия живой и неживой субстанций).

Географическая оболочка образована двумя принципиально разными типами материи: атомарно-молекулярным «неживым» веществом и атомарно-организменным «живым» веществом. Оба типа вещества возникли одновременно и функционируют с момента начала формирования земных сфер. Между частями г.о. наблюдается постоянный обмен веществом и энергией, проявляющийся в форме атмосферной и океанической циркуляции, движения поверхностных и подземных вод, ледников, перемещения организмов и живого вещества и др. Благодаря движению вещества и энергии все части г.о. оказываются взаимосвязанными и образуют целостную систему.

Разнообразный состав и состояние вещества, формы энергии и взаимодействия природных тел в г.о. в ходе длительной эволюции привели к ее сложной пространственной дифференциации. Возникли разнородные части г.о. – природно-территориальные и аквальные комплексы, или ландшафты различного ранга: от географических стран и зон до урочищ и фаций. Живые организмы всегда оказывали влияние на формирование компонентов г.о.

С течением времени при совершенствовании форм жизни, ее распространенности и обильности роль живого вещества возрастала и все более изменяла и совершенствовала облик г.о.

Большинство исследователей вслед за С.В.Калесником называет взаимосвязанное и взаимообусловленное вещественное тело, повсеместно обрамляющее планету Земля, географической оболочкой. Существуют и другие названия – наружная земная оболочка (П.И.Броунов), эпигеосфера (А.Г.Исаченко), эпигенема (Р.И.Аболин), физико-географическая оболочка (А.А.Григорьев), биогеносфера (И.М.Забелин), ландшафтная сфера (Ю.К.Ефремов, Ф.Н.Мильков), но они не получили широкого применения.

2. Географическая оболочка, или глобальная геосфера, состоит из непрерывного комплекса частных геосфер, занятых преимущественно одним компонентом определенного состояния и совместно функционирующих в присутствии биоты. Литосфера, атмосфера и гидросфера образуют практически непрерывные оболочки. Биосфера как совокупность живых организмов в определенной среде обитания не занимает самостоятельного пространства, а осваивает вышеназванные сферы полностью (гидросферу) или частично (атмосферу и литосферу). Специфическое положение занимают криосфера (сфера холода) и педосфера (почвенный покров). Для г.о. характерно выделение зонально-провинциальных обособлений, которые называют ландшафтами, или геосистемами.

Простейшие геосистемы формируются при взаимодействии вещества косного уровня организации. Например, ледники вместе с вмещающим их ложем и прилегающими слоями воздуха, речной бассейн, как система водных потоков вместе с частью земной поверхности и грунтовыми водами. Более сложные взаимоотношения существуют в таких геосистемах, как природные территориальные, или ландшафтные комплексы. Они соответствуют блокам г.о., включающим участок земной коры с почвой, биоценоз и часть тропосферы определенной мощности. В океанах выделяют подводные ландшафты и аквальные комплексы.

Каждая из геосфер обладает различными, только ей присущими свойствами и отличается особенностями строения. Гравитационная дифференциация вещества Земли привела к сосредоточению значительной части наиболее тяжелых элементов в ядре, тогда как в земной коре доминируют кислород (ок.50%) и кремний (26%). Распределение основных химических элементов по геосферам дано в таблице:

Состояние и состав оболочек Земли

(по В.А.Вронскому и Г.В.Войткевичу, 1997г.)

Оболочка	Химический состав	Физическое состояние
Атмосфера	N2, O2, CO2 (H2O), инертные газы	газ
Гидросфера	Соленые и пресные воды, снег и лед (растворенные Na, Mg, Ca, Cl, SO4, HCO3 )	Жидкое, частично твердое
Живое вещество	Углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты, скелетный материал (H2O, N, H, C, O)	Твердое, жидкое, частично коллоидальное
Литосфера	Магматические, осадочные и метаморфические породы (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K)	Твердое, частично расплавленное
Мантия	Минералы оливин-пироксенового состава и их эквиваленты высоких давлений (O, Si, Mg, Fe)	твердое
Ядро	Железо-никелевый сплав (Fe,FeS, Ni)	Верхняя часть жидкая, нижняя вероятно твердая

Химические элементы в г.о. находятся в свободном состоянии (в воздухе), в виде ионов (в воде) и сложных соединений (живые организмы, минералы и др.). наиболее распространенными веществами в г.о. являются горные породы и минералы, природные воды, лед, воздух, живое вещество, почва и кора выветривания, технические сооружения.

3.Большинство ученых считает, что верхняя граница г.о. соответствует уровню наибольшей концентрации озонового слоя, расположенного на высоте 25-28 км. Другие исследователи, отождествляющие г.о. с ландшафтной, проводят ее внешнюю границу по верхней границе тропосферы, учитывая что тропосфера активно взаимодействует с земной поверхностью. Нижнюю границу часто проводят по разделу Мохоровичича, т.е. по подошве земной коры. Некоторые исследователи считают, что в г.о. следует включать лишь часть земной коры, непосредственно взаимодействующую с другими компонентами – водой, воздухом, живыми организмами.

Положение верхней и нижней границ разными авторами оценивается по-разному. А.А.Григорьев верхнюю границу г.о. проводит в стратосфере на высоте 20-25 км, ниже слоя концентрации озона. Нижняя граница, по его мнению, проходит немного ниже границы Мохо. На материках нижняя граница проходит по глубине 30-40км, под океанами – 5-8км. Мощность г.о. по А.А.Григорьеву составляет 75 км на материках и 45 км – на океане. С.В.Калесник верхнюю границу проводил на уровне тропопаузы. Нижнюю границу он ограничивает осадочным слоем земной коры (4-5 км).

А.Г.Исаченко в географическую оболочку включает тропосферу, гидросферу и осадочный слой земной коры. И.М.Забелин нижнюю границу связывает с нижним пределом распространения органической жизни и воды в жидком состоянии. Ф.Н.Мильков, Д.Л.Арманд верхнюю границу проводят по тропопаузе, нижнюю – по границе земной коры.

Границы г.о., очевидно, следует проводить по границе наиболее активного взаимодействия всех компонентов и проявлению географических закономерностей, особенности географической зональности. Следовательно, верхняя граница располагается на уровне озонового экрана – 22-25 км; так как в этом слое атмосферы в результате взаимодействия формируются воздушные массы, до этой границы может существовать живое вещество. Нижнюю границу следует проводить по границе зоны гипергенеза (500-800м), в этой зоне сформировались зональные коры выветривания, происходят круговороты вещества и энергии. Мощность г.о. составляет 23-26 км.

Тема: Состав географической оболочки.

1.Состав и строение атмосферы

2.Состав и строение литосферы

3.Состав и строение гидросферы

4.Состав и строение биосферы

1. Атмосфера – воздушная оболочка Земли, удерживаемая силой притяжения и участвующая во вращении планеты. Сила земного притяжения удерживает атмосферу вблизи поверхности Земли. Наибольшее давление и плотность атмосферы наблюдаются у земной поверхности, по мере поднятия вверх давление и плотность уменьшаются. Атмосфера, как и планета в целом, вращается против часовой стрелки с запада на восток. Из-за вращения она приобретает форму эллипсоида, т.е. толщина атмосферы у экватора больше, чем вблизи полюсов. Атмосфера связана с другими геосферами тепловлагообменом. Энергией атмосферных процессов служит электромагнитное излучение Солнца. Атмосферный воздух – механическая смесь газов, в которой во взвешенном состоянии содержатся пыль и вода. Чистый сухой воздух состоит из 78,09% азота и 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа. Остальные газы: неон, гелий, криптон, водород – составляют менее 0,1%. Процентное соотношение газов сохраняется неизменным до высоты 80-100 км, здесь простирается гомосфера. Выше происходит диссоциация (расщепление) молекул газа на атомы под действием ультрафиолетовой и корпускулярной радиации Солнца; атмосфера выше 100км называется гетеросферой. Основная роль кислорода – в дыхании живых организмов, горении , окислении. Кислорода в атмосфере 10¹⁵т.

Азот – важный элемент, он входит в состав белков, его соединения обеспечивают минеральное питание растений. Считается, что если бы азота в атмосфере было меньше, а кислорода больше, живая материя окислялась бы энергичнее. В атмосферу азот поступает при вулканических извержениях, а также как продукт деятельности денитрифицирующих бактерий. В земной атмосфере содержатся инертные газы: аргон, неон, гелий, криптон, ксенон.

Углекислого газа в атмосфере немного – 0,03%, его содержание сильно колеблется. В промышленных центрах, где сжигается много нефтепродуктов, содержание СО₂ в атмосфере возрастает. Отмечено изменение содержания углекислого газа по сезонам года: зимой количество СО₂ возрастает, летом – уменьшается. СО₂ вместе с водяным паром вызывает парниковый эффект атмосферы. Парниковый эффект – нагрев внутренних слоев атмосферы, объясняющийся способностью атмосферы пропускать коротковолновое излучение Солнца и не выпускать длинноволновое излучение Земли. Озон играет важную роль в атмосфере. Общее количество О₃ невелико. Озон поглощает уф. излучение, которое относится к биологически активному излучению, и смягчает мутации живых организмов. Снижение концентрации О₃ над определенными районами получило название «озоновых дыр».

По температурному режиму и другим свойствам атмосферу подразделяют на несколько слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.

Тропосфера простирается до высоты 18 км на экваторе, 10-12 км в умеренных широтах, 8-9 км в полярных широтах. Она отделяется от стратосферы узким переходным слоем мощностью 1-2 км – тропопаузой. В тропосфере происходят интенсивные горизонтальные (адвекция) и вертикальные (конвекция) перемещения воздуха.

Стратосфера простирается до высот 50-55 км, отделяется от мезосферы стратопаузой. В нижней части стратосферы tº воздуха постоянна, здесь располагается изотермический слой. Начиная с высоты 22 км tº воздуха начинает повышаться, на верхней границе стратосферы она достигает 0ºС. Повышение tº объясняется наличием здесь озона, поглощающего солнечную радиацию.

Мезосфера располагается на высотах от 55 до 80 км, в этом слое tº воздуха с высотой уменьшается и вблизи верхней границы падает до -80ºС.

В термосфере tº воздуха быстро растет с высотой и достигает 1000ºС на высоте 800 км. Выше на высотах от 800 до 1200 км располагается сфера рассеяния – экзосфера. Как показывают расчеты, вследствие поглощения корпускулярного излучения Солнца tº экзосферы может увеличиться до 15000ºС. При такой tº молекулы легких газов развивают скорость до 11200 м/с и покидают сферу притяжения Земли.

2. Литосфера – каменная оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии, простирается до атмосферы и имеет мощность 150-200 км. Литосфера разбита глубинными разломами на крупные литосферные плиты, они движутся в горизонтальном направлении со средней скоростью 5-10 см в год. Крупных литосферных плит семь: Евразийская, Тихоокеанская, Африканская, Индийская, Антарктическая, Североамериканская и Южноамериканская.

В земной коре – верхней части литосферы – обнаружено 90 химических элементов, но только 8 из них широко распространены и составляют 97,2%. По А.Е.Ферсману они распределяются следующим образом: О₂ – 49%, Si – 26%, Al – 7,5%, Fe – 4,2%, Ca – 3,3%, Na – 2,4%, K – 2,4%, Mg – 2,4%. Из этих элементов наибольшее значение имеют О₂ и Si. Элементы образуют сложные химические соединения – минералы. Горные породы представляют собой сложные и закономерные сочетания минеральных масс и залегают в виде слоев или крупных скоплений (тел). Горные породы и минералы делятся на магматические, осадочные и метаморфические. Рельеф образуется в результате сложного взаимодействия земной коры с водной и воздушной оболочками, живыми организмами и человеком. В результате сложного взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и живого вещества образуются комплексные тела – коры выветривания – элювий.

Выветривание – процесс разрушения и химического изменения горных пород под воздействием атмосферы, воды и организмов. Выветривание подразделяется на химическое, физическое и органогенное. Факторы рельефообразования непосредственно не участвуют в образовании рельефа, но определяют «набор» рельефообразующих процессов, степень их интенсивности и особенности проявления. К ним относятся вещественный состав пород, геологические структуры, климатические условия и в определенной степени сам рельеф.

3. Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая всю химически несвязанную воду и удерживаемая у поверхности силой тяжести. В состав гидросферы включаются все природные воды Земли, участвующие в глобальном круговороте, в т.ч. подземные воды в верхней части земной коры, атмосферная влага и вода живых организмов. Верхняя граница гидросферы проводится по поверхности океана, т.к. пары воды в атмосфере составляют очень небольшую часть гидросферы. Нижняя граница проводится по дну океана, в литосфере – по границе распространения подземных вод.

Горизонтальный и вертикальный переносы масс воды в океане осуществляются циркуляционными системами различных рангов: макро-, мезо- и микроциркуляциями. Обращение воды может происходить в форме как циклонических, так и антициклонических вихрей.

Вода – одно из самых распространенных на Земле химических соединений. Природные воды образуют океаны, моря, ледники, реки, озера, в виде паров присутствуют в атмосфере, проникают в почву и горные породы. Вода гидросферы представляет собой природный раствор, в котором кромеводы присутствуют соли, газы и организмы.

Соленость вод – содержание (в граммах) всех минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды, выражается в промилле S‰.

По степени минерализации воды выделяют:

пресные воды – до 1‰,

солоноватые – от 1‰ до 24,7‰,

соленые – от 24,7‰ до 47‰,

рассолы – выше 47‰.

Вода обладает способностью самоочищения: при прохождении через грунт она фильтруется, испаряется только чистая вода, все примеси остаются на месте.

4. Биосфера – своеобразная оболочка Земли, образованная совокупностью живых организмов и той частью вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Верхняя граница биосферы проводится по озоновому экрану, который защищает живые организмы от губительного коротковолнового излучения Солнца. За нижнюю границу принимается верхний слой земной коры с давлением 4 ∙ 10⁷ Па и tº=100ºC.

Химический элементарный состав живого вещества планеты характеризуется преобладанием следующих элементов: H₂, C, O₂, N₂, P, S. Они являются главными элементами живого вещества и называются биофильными. Атомы их создают в живых организмах сложные молекулы в сочетании с водой и минеральными солями. Эти молекулярные постройки представлены углеводами, липидами, белками и нуклеиновыми кислотами.

В настоящее время на Земле существует 15-30 млн. видов растений и животных. Мир живых организмов подразделяется на 2 группы: прокариоты и эукариоты. По современным представлениям живой мир земного шара делится на 4 царства: доядерные (прокариоты), растения, грибы и животные.

В.И.Вернадский дал представление о пяти основных биохимических функциях живых организмов:

1 функция – газовая. Большинство газов планеты порождено живыми организмами.

2 функция – концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химические элементы. На первом месте стоит углерод.

3 функция – окислительно-восстановительная. В процессе своей жизнедеятельности организмы могут регулировать газовый режим водоемов, создавая благоприятные условия для осаждения некоторых химических элементов.

4 функция – биохимическая. Организмы растут, размножаются и перемещаются в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространению живых организмов по Земле.

5 функция – биохимическая деятельность человека. Она охватывает все большую часть планеты и приводит к видоизменению всей биосферы.

Взаимодействие организмов с атмосферой, гидросферой, литосферой происходит посредством биологического круговорота вещества и энергии. Он складывается из двух противоположных процессов: образования живого вещества из неживого за счет солнечной энергии (фотосинтез) и его разрушения и превращения органического вещества в минеральное.

Тема: Основные этапы развития географической оболочки

Географическая оболочка стала формироваться с того момента, когда растущая планета приобрела возможность саморазвития. Историю Земли подразделяют на 2 этапа (эона): криптозой (время скрытой жизни) и фанерозой (время явной жизни).

Фанерозой довольно хорошо изучен и на основании палеонтологических материалов, подтвержденных данными других методов, подразделен на эры, периоды и эпохи. Криптозой изучен слабо, особенно его ранние этапы. Фактологичских данных о начальном этапе становления географической оболочки практически нет. земные процессы и явления того времени происходили в условиях интенсивного космического энергетического воздействия, а также бомбардировки метеоритами и другими телами, которые относительно легко достигали земной поверхности при отсутствии существенной атмосферы. по общим представлениям ученых, Земля как самостоятельная планета образовалась 4,5 – 4,7 млрд. лет назад.

Поступающие из недр соединения углерода, серы, аммиака, водорода и других газов стали замещать остаточную водородно-гелиевую атмосферу и формировать первичную земную атмосферу, а выделяющиеся при дегазации недр водяные пары и другие жидкости могли конденсироваться и дать начало образованию поверхностных вод гидросферы.

Реконструкция состава литосферы

Наиболее древние из обнаруженных горных пород с возрастами 3,8 – 4,1 млрд. лет известны лишь в нескольких местах. наиболее типичными формированиями являются «серые гнейсы», местами подстилаемые «розовыми гнейсами» или гранулитами, с залегающими на них осадочно-вулканогенными отложениями. Известно, что поверхность молодой планеты получала много тепла из недр благодаря малой мощности земной коры, а также извне – от остаточной атмосферы, водородно-гелиевый состав которой обеспечивал высокие температуры и давления. Нахождение остатков организмов в древних осадочно-метаморфизованных породах свидетельствует об их более раннем происхождении и связи с водной средой. Для процесса жизнедеятельности вполне достаточно водных капель на поверхности суши или в пустотах горных пород.

Очевидно что остатки жизни надо искать не только в осадочных породах, но и в метаморфических разностях, включая гнейсы и граниты. О наличии жизнедеятельности уже на первых порах развития земной коры свидетельствует факт установления в породах черносланцевой формации углерода биоорганического происхождения. Предполагают что уже 3,2 – 3,5 млрд. лет назад при образовании мощных (до нескольких сотен метров) толщ углистых сланцев почти половина слагающего их углерода возникла за счет гибели живых организмов и углефикации их вещества.

Реконструкция состава атмосферы

С начала фанерозоя (570 млн. лет назад) до середины девонского периода концентрация кислорода составляла меньше половины современной. в конце девона – карбоне – вероятно, в связи с интенсивным вулканизмом и бурным развитием наземной растительности, содержание кислорода резко увеличилось, превысив даже современный уровень. на протяжении позднего палеозоя наблюдается снижение содержания кислорода, достигшее минимума на границе перми и триаса. В начале юрского периода отмечено его резкое увеличение, превысившее современный уровень в 1,5 раза. Такая ситуация существовала до середины мела, когда произошло снижение концентрации кислорода до современного уровня.

Не менее контрастно в фанерозое менялось содержание атмосферного СО2. в начале фанерозоя оно было 10-кратным по отношению к современному, к началу девона снизилось, а затем стремительно возросло. В последующем наблюдались резкие колебания СО2 , обусловленные вулканизмом, различной активностью фотосинтезирующих организмов, температурой Мирового океана и состоянием карбонатной системы. «атмосфера – океан - донные осадки», являющейся основным поглотителем СО2. Газовый состав атмосферы, гидросферы и литосферы часто считают функцией лишь жизнедеятельности организмов, главным образом процесса фотосинтеза. Но это не единственный источник, при дегазации поступают не меньшие количества различных газов, в том числе мантийного О2 с иным, чем у фотосинтетического, соотношением изотопов. С течением времени в земной атмосфере происходило уменьшение количеств диоксида углерода при возрастании содержания азота и кислорода, но процесс этот не был постепенным, а носил скачкообразный характер, обусловленный ритмичным проявлением природных процессов.

Реконструкция гидросферы

Установлено, что первичные воды были кислыми из-за активных вулканических процессов и углекислого состава атмосферы, поставлявшей основные осадки. Пресные воды появились позднее, очевидно, в результате резких климатических изменений – ледниковых периодов и межледниковых эпох. Очевидно, что изначально не могло возникнуть такого огромного количества воды – не было источника. Современные материалы о строении дна океанов свидетельствуют об их возникновении только с середины мезозойского времени.

С возникновением атмосферы и гидросферы начались выветривание первичных пород земной коры, перенос минерального вещества и образование осадочных пород. Осадочные и магматические породы, попадая в условия высокого давления и температур, превращались в кварциты, гнейсы, сланцы, формируя гранитогнейсовый слой континентальной земной коры.

Реконструкция органического мира

Быстрое развитие органического мира началось в конце протерозоя – начале палеозоя. В ордовике появились первые представители позвоночных животных – панцирные рыбы. В силуре растения и животныевышли на сушу, с чем связывают увеличение содержание кислорода в атмосфере, достигшее половины его современного уровня. Произошло оформление озонового слоя, который стал защищать приповерхностные слои Земли от жесткого солнечного и космического излучения.

Выход сравнительно высокоразвитых организмов на сушу явился революцией в развитии органического мира и всей природы земной поверхности. Многообразие экологических условий на суше стимулировало биологическую эволюцию. В девоне четко оформились лесные, болотные и аридные ландшафты, лагунное соленакопление, возникла окислительно-восстановительная контрастность географической оболочки. С карбона стала отчетливо проявляться географическая зональность. На рубеже палеозойской и мезозойской эр произошла резкая смена животного мира – началось бурное развитие пресмыкающихся. В юре появились покрытосеменные (цветковые) растения, а в мелу они стали господствующими. В конце мелового периода гигантские пресмыкающиеся вымерли. Возникли степи, саванны.

К мезозойской эре относятся крупные изменения в строении поверхности Земли, связанные с мощными расколами земной коры вплоть до верхней мантии, ее раздвижением и образованием океанических впадин. Возникла современная конфигурация континентальных и океанических глыб с высотой суши до 9 км (г.Джомолунгма, 8848м.) и глубинами океана более 11 км (Марианский желоб, 11034м.).

События кайнозоя оказали огромное влияние на современный облик земной поверхности. Последний период кайнозойской эры – четвертичный – называют также антропогенновым или ледниковым. Время, когда ледники занимали большие площади, называют ледниковыми эпохами, когда отступали – межледниковыми эпохами. Современная эпоха – голоцен, наступившая около 10 – 12 тыс. лет назад, скорее всего, соответствует очередному межледниковью. Наиболее примечательный факт в развитии природы за последние миллионы лет – появление человека.

Таким образом, анализ событий позволяет выявить главную закономерность: на протяжении геологической истории Земли наблюдается направленное необратимое изменение географической оболочки. Для географической оболочки характерны также неравномерность развития, периодичность, цикличность и метахронность процессов. Естественные процессы и явления развиваются ритмично, но неравномерно во времени и пространстве, они изменчивы в качественных проявлениях и количественных характеристиках. В результате ход развития Земли и ее оболочек носит прерывисто-непрерывный характер, который можно назвать эволюционно-революционным прогрессивно направленным на усложнение и совершенствование географической оболочки. В геологической истории нашей планеты выделяются периоды скачкообразных «усилений» и «падений» развития как среди неживой, так и живой природы. Это известные времена расцвета и вымирания организмов, текутонические затишья и периоды активизации земных недр, чередования холодных и теплых эпох, трансгрессий и регрессий и многое другое.

Немаловажное значение имеет и собственная организация географической оболочки. Возникновение и характер атмосферной и океанической циркуляции, закономерности тепло- и влагообмена, динамики ледников, осадконакопления и многие другие явления обусловливают перемещения огромных масс вещества и формирование геохимической обстановки и ландшафтной структуры.

Тема: Основные закономерности географической оболочки

1. Географическая зональность
2. Целостность и ритмичность географической оболочки

1. Основоположником учения о зональности был крупный русский почвовед и географ В.В. Докучаев (1846-1903). Он считал, что зональность – это всеобщий закон природы. Зональность – это закономерное изменение компонентов или комплексов от экватора к полюсам благодаря изменению угла падения солнечных лучей. Ученые выделяют горизонтальную, широтную и меридиональную зональность. Горизонтальная зональность проявляется как широтная зональность, в приокеанических секторах ориентация зон становится почти меридиональной.

В атмосфере зональность проявляется в распределении атмосферного давления, осадков, влажности, температур, ветров и т.д. в слое мощностью 22-25 км сформировались зональные воздушные массы, выделяются тепловые и климатические пояса Земли. В гидросфере зональны поверхностные водные массы, для них характерны определенные температуры, соленость, плотность, содержание газов и разнообразие морских организмов. В литосфере зональны почвы и коры выветривания, экзогенный рельеф, выделяются морфоклиматические зоны Земли. Особенно четко проявляется зональность в распределении растительного покрова. Для каждой зоны свойственен свой зональный тип растительности, который изменяется от северной к южной границе. Так в таежной зоне можно выделить северную, среднюю и южную тайгу. В более северных районах возможно только оленеводство.

Зоны не везде образуют сплошные полосы. Границы многих зон отклоняются от параллелей, в пределах одних и тех же зон наблюдаются большие контрасты в природе. Поэтому наряду с зональностью выделяют другую географическую закономерность – азональность.

Азональность – изменение компонентов и комплексов, связанное с проявлением эндогенных процессов. Причина азональности – неоднородность земной поверхности, наличие материков и океанов, гор и равнин на материках, своеобразие местных факторов: состав горных пород, рельеф, условия увлажнения и др. Азонален эндогенный рельеф, т.е. размещение вулканов и тектонических гор, строение материков и океанов.

Существуют 2 основные формы проявления азональности – секторность географических поясов и высотная поясность. В пределах географических поясов выделяются три сектора – материковый и два приокеанических. Наиболее ярко секторность выражается в умеренном и субтропическом географических поясах. Слабее всего секторность выражена в экваториальном и субтропическом поясах.

Азональное влияние на географическую зональность проявляется в формировании высотной поясности. Высотная поясность – закономерная смена поясов от подножия к вершине горы. Высотные пояса – это аналоги широтных зон. В основе их выделения лежит уменьшение температуры с высотой, а не изменение угла падения солнечных лучей. Кроме того в горах изменяется спектр солнечной радиации: возрастает доля ультрафиолетовых лучей. При подъеме в горы уменьшается давление. При подъеме в горы не наблюдается изменение продолжительности дня и ночи, как при перемещении от экватора к полюсам.

Высотная поясность имеет много общего с горизонтальной зональностью: смена поясов при подъеме в горы происходит в той же последовательности, что и на равнинах при движении от экватора к полюсам. Однако смена поясов в горах происходит быстрее, некоторых зон – аналогов высотных поясов на равнине нет. Например, в горах существует пояс субальпийских и альпийских лугов, которого нет на равнине.

Структура высотной поясности в горах определяется тем, в каком секторе – континентальном или океаническом – располагаются горы. В континентальных секторах в горах сильно развиты пояса пустынь и полупустынь.

Климатическая снеговая граница располагается на 700-1000 м и выше, чем в приокеаническом секторе. В приокеаническом секторе преобладают пояса лесов. Высотная поясность в горах зависит от особенностей рельефа гор. Большое значение имеет экспозиция склонов. На южных и северных, на наветренных и подветренных склонах формируется разный спектр поясов. На наветренных склонах может произрастать лес, на подветренных склонах – в более засушливых условиях – степь. В межгорных котловинах формируется инверсия высотных поясов, обусловленная стеканием в котловины холодного воздуха. В результате на дне котловины располагается тундра, на склонах – хвойный лес.

Между горизонтальной зональностью и высотной поясностью существует взаимосвязь. Высвобождается поясность начинается в горах с аналога той зоны, в пределах которой находится подошва горы. В горах, находящихся в степной зоне, первый высотный пояс – горно-степной. Количество высотных поясов в целом зависит от высоты гор и широты места.

Самый простой спектр наблюдается в горах полярных широт – там существует единственный пояс ледников. В умеренных широтах уже от трех до пяти поясов, в экваториальном поясе развивается самый полный спектр высотных поясов. Наряду с высотной поясностью можно говорить о глубинной поясности подводных ландшафтов.

По мнению академика К.К. Маркова, основной закономерностью географической оболочки следует считать полярную асимметрию. Она проявляется в неодинаковости строения и истории развития обоих полушарий. Сама фигура 3емли асимметрична, северная полярная полуось на 30-100 м длиннее южной и поэтому сжатие Северного полушария меньше. Суша в Северном полушарии занимает 39 % площади, а в Южном – всего 19 %. Северному Ледовитому океану Северного полушария соответствует материк Антарктида Южного. В Северном полушарии находятся наиболее приподнятые участки земной коры (щиты Балтийский и Канадский), а в Южном полушарии на этих широтах – цепочка океанических впадин (Африкано-Антарктическая, Австрало-Антарктическая).

Большая часть южных материков занята древними платформами 72-90 %, значительная часть северных материков образована палеозойскими и мезозойскими горами. В Северном полушарии есть пояс молодых складчатых гор (Альпийско-Гималайский), протянувшийся в широтном направлении. Аналога ему в Южном полушарии нет.

Названия природных зон даны по ландшафтно-ботаническому признаку, так как растительный покров – это и одежда ландшафта, придающая ему характерный облик, и чрезвычайно чуткий индикатор разнообразных природных условий. Под ландшафтом понимают территорию, природные условия которой относительно однородны. К одному ландшафту можно отнести территории, разобщенные между собой, но сходные по природным характеристикам. Типы ландшафтов определяют своеобразие природных или ландшафтных зон – крупных подразделений земной поверхности внутри географических поясов.

Климатические условия географических поясов и зон можно оценить с помощью показателей – коэффициента увлажнения Высоцкого-Иванова и радиационного индекса сухости Будыко. Значения показателей определяют характер увлажненности ландшафтов: аридный (засушливый) или гумидный (влажный). Значение показателей могут повторяться в зонах, относящихся к разным географическим поясам. Эта особенность позволила А.А. Григорьеву и М.И. Будыко во второй половине 20 века сформулировать периодический закон географической зональности, согласно которому наличие однотипных ландшафтных зон в разных поясах связано с повторением одинаковых соотношений тепла и влаги.

2. Целостность ГО - одна из важнейших закономерностей, проявляющаяся в том, что все компоненты тесно взаимосвязаны друг с другом и изменение любого из них приводит к нарушению целостности всей оболочки. Целостность гео. оболочки достигается за счет круговоротов вещества и энергии. Круговоротам подвержено вещество л., г., а. и б. Круговороты различны по своей сложности. В одних круговоротах происходит механическое перемещение вещества (ОЦА, океанические течения), в других наблюдается изменение агрегатного состояния вещества (круговороты воды), в-третьих наблюдается химическое превращение (реакция фотосинтеза). Гео. оболочка – не механическая сумма компонентов, а качественно новое образование, обладающее специфическими чертами и развивающееся как единое целое. Целостность и взаимосвязь компонентов мощно проследить, анализируя историю оледенения четвертичного периода. В эпохи оледенений большие объемы воды консервируются в ледниках, что вызывает значительное понижение уровня всего Мирового океана. Понижение уровня МО сказалось в свою очередь на природе всей Земли.

Ритмичностью называется повторяемость во времени комплекса процессов, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Различают 2 формы ритмики: периодическую – это ритмы одинаковой продолжительности, и циклическую – ритмы переменной деятельности.

Ритмы бывают разной продолжительности: сверхвековые, внутривековые, годовые, суточные. Самый крупный ритм в истории Земли связан с движением Солнечной системы вокруг ядра Галактики и составляет 180-220 млн. лет. Из сверхвековых ритмов хорошо изучен ритм продолжительностью 1800-2000 лет. Ритм обусловлен изменением приливообразующих сил на Земле. Примерно раз в 1800 лет Солнце, Луна и Земля оказываются в одной плоскости и на одной прямой; причем расстояние между Солнцем и Землей наименьшее.

Среди внутривековых ритмов наиболее четкими оказались циклы продолжительностью в 11,22 и 33 года, связанные с солнечной активностью. А.Л. Чижевский считал, что на пике солнечной активности усиливаются вспышки эпидемий, увеличивается вулканическая активность, частота возникновения циклонов. В 2000 г. на пике солнечной активности наблюдались выбросы солнечного вещества, вызывавшие мощные магнитные бури на Земле.

Годовая ритмика связана со сменой времени года и обусловлена орбитальным движением Земли и наклоном оси. Сезонная ритмика наблюдается во всех геосферах: в атмосфере существует годовой ход влажности, температур, атмосферных осадков, формируются сезонные ветры – муссоны. В атмосфере в течение года изменяется интенсивность выветривания, других экзогенных процессов. В гидросфере наблюдается годовой ход температуры воды, солености, плотности, сезонная миграция рыб.

Причина сезонной ритмики в различных широтах различна: в низких она связана с увлажнением, в умеренных обусловлена изменением интенсивности солнечной радиации, в полярных – зависит от освещения.

Суточная ритмика связана со сменой дня и ночи, возникающей из-за вращения Земли вокруг оси. Суточный ритм проявляется в суточном ходе всех метеоэлементов, фотосинтез идет только днем на свету. Человек также живет по «солнечным часам»: активность организма понижается с 2 до 5 часов утра и с 12 до 14 часов солнечного времени; в это время уменьшается частота пульса, ухудшается память, понижается температура. Наиболее активен человек с 8 до 12 часов и с 14 до 17 часов.

Динамика географической оболочки

1. Радиационный баланс Земли
2. Общая циркуляция атмосферы
3. Тепловой баланс
4. Влагооборот на Земле

1. Земля одновременно получает радиацию и отдает ее. Разность между получаемой и расходуемой радиацией называется радиационным балансом, или остаточной радиацией. Радиационный баланс складывается из баланса поверхности и атмосферы. Приход радиационного баланса поверхности составляет суммарная радиация (Q) и встречное излучение атмосферы, расход – отраженная радиация (R_к) и земное излучение. Разность между земным излучением и встречным излучением атмосферы – эффективное излучение (Е_эф) имеет знак минус и является частью расхода в радиационном балансе:

R_б = Q – Е_эф - R_к

Радиационный баланс распределяется зонально, уменьшается от экватора к полюсам. Наибольший радиационный баланс свойственен экваториальным широтам и составляет 330-420 кДж/см² в год, в тропических широтах он снижается до 250-290т кДЖ/см² в год на суше. Уменьшение величины баланса в тропических широтах объясняется возрастанием эффективного излучения. В умеренных широтах радиационный баланс уменьшается до 210-85 кДж/см² в год, в полярных широтах его величина приближается к нулю.

В экваториальных и тропических широтах месячные и сезонные колебания радиационного баланса невелики и величина его всегда положительна. В результате колебания температуры в течение года небольшие, амплитуда температур составляет несколько градусов. Не термические условия определяют в низких широтах сезоны года, а условия увлажнения.

В умеренных и полярных широтах месячные и сезонные колебания величин радиационного баланса очень велики и качественно различны. Зимой в умеренных и полярных широтах радиационный баланс отрицательный, объясняется это небольшим приходом, высоким альбедо снега и большим эффективным излучением за долгую ночь. Летом в соответствующем полушарии радиационный баланс положителен даже в приполярных районах из-за увеличения продолжительности освещения. В умеренных и полярных районах именно термические условия определяют сезоны года.

Над океанами на всех широтах радиационный баланс выше на 40-85 кДж/см², т.к. альбедо воды и эффективное излучение океана меньше. В течение суток радиационный баланс днем положительный, ночью отрицательный.

Приходную часть радиационного баланса атмосферы (R_б) составляют эффективное излучение (Е_эф) и поглощенная солнечная радиация (R_n), расходная часть определяется атмосферной радиацией, уходящей в космос (Е_а):

-R_б = Е_эф – Е_а + R_n

Радиационный баланс атмосферы отрицательный, а поверхности – положительный. Суммарный радиационный баланс атмосферы и земной поверхности равен нулю, т.е. Земля находится в состоянии лучистого равновесия.

2. ОЦА – система воздушных потоков планетарного масштаба, охватывающая весь земной шар, тропосферу и нижнюю атмосферу. В циркуляции атмосферы выделяют зональные и медиальные переносы. К зональным переносам, развивающимся в основном в субширотном направлении, относятся:

• западный перенос, господствующий на всей планете в верхней тропосфере и нижней стратосфере:
• в нижней тропосфере в полярных широтах – восточные ветры, в умеренных широтах – западные ветры, в тропических и экваториальных широтах – восточные;
• струйные течения, развивающиеся над фронтальными зонами в верхней тропосфере.

К меридиональным переносам относятся муссоны тропических-экваториальных широт и внетропических широт.

ОЦА складывается под влиянием неравномерного распределения солнечной радиации, действия силы Кориолиса и неоднородности подстилающей поверхности.

При поступлении солнечной радиации на однородную невращающуюся Землю в верхней части тропосферы возникло бы движение воздуха от экватора к полюсу, у подстилающей поверхности – от полюса к экватору. В самом деле, воздух на экваторе в приземном слое атмосферы сильно прогревается. Теплый и влажный воздух поднимается вверх, объем его возрастает, и в верхней тропосфере возникает высокое давление. У полюсов из-за сильного охлаждения приземных слоев атмосферы воздух сжимается, объем его уменьшается и наверху давление падает. Следовательно, в верхних слоях тропосферы возникает переток воздуха от экватора к полюсам. Благодаря этому масса воздуха у экватора, а значит и давление у подстилающей поверхности уменьшаются, а на полюсах возрастает. И в приземном слое атмосферы начинается движение от полюсов к экватору, Вывод: солнечная радиация формирует меридиональную составляющую общей циркуляции атмосферы.

На однородной вращающейся Земле действует еще сила Кориолиса. Наверху сила Кориолиса отклоняет поток в Северном полушарии вправо от направления движения, т.е. с запада на восток. В Южном полушарии движение воздуха отклоняется в влево, т.е. опять с запада на восток.

Внизу у подстилающей поверхности движение более сложное, влияние оказывает неоднородная подстилающая поверхность, т.е. расчленение ее на материки и океаны.

Климат – (греч. Klima – наклон) – многолетний режим погод данной местности, обусловленный солнечной радиацией, подстилающей поверхностью и циркуляцией атмосферы. Процессы климатообразования – силы, действие которых определяет климат данного региона. Важнейшими климатообразующими процессами являются теплооборот, влагооборот и циркуляция атмосферы. Эти физические процессы имеют один общий источник энергии – солнечную радиацию.

Природа их одинакова на всей Земле, но появляются они различно.

Теплооборот создает тепловой режим поверхности и атмосферы. Начинается теплооборот с поступления солнечной энергии, за счет которой происходит нагрев поверхности и атмосферы. Они, в свою очередь, начинают испускать длинноволновую радиацию, также участвующую в теплообороте. Теплота переносится воздушными потоками при конвекции и афекции. В атмосфере теплота выделяется при конденсации водяного пара. Теплооборот находит свое выражение в тепловом режиме поверхности и атмосферы.

Влагооборот включает все виды вод и физические процессы, связанные с их перемещением: испарение, конденсация, выпадение осадков, стекание воды по поверхности и внутри почвогрунтов. Для каждого природного района характерен свой влагоооборот, выражающийся в количестве осадков, испарений, облачности.

Атмосферная циркуляция является следствием неравномерного нагрева поверхности почвы. Неравномерное нагревание обуславливает неравномерное распределение давления, формирующее потоки общей циркуляции атмосферы. Зональное распределение давления вместе с силой Кориолиса создают зоны западного и восточного переноса.

В системе циркуляции атмосферы большое место занимают муссоны, пассаты, циклоны и антициклоны.

Кроме климатообразующих процессов на климат оказывают влияние факторы. Факторы климатообразования – географические условия, определяющие своеобразие и скорость протекания климатообразующих процессов. К климатообразующим факторам относятся солнечная радиация, подстилающая поверхность, человеческая деятельность.

3. Земная поверхность, поглощая солнечную радиацию и нагреваясь, сама становится источником излучения тепла в атмосферу и через нее в мировое пространство. Чем выше Д⁰ почвы, тем выше излучение. Собственное длинноволновое излучение Земли большей частью задерживается в тропосфере, которая при этом нагревается и излучает радиацию – противоизлучение атмосферы. Разность между излучением земной поверхности и противоизлучением атмосферы называется эффективным излучением. Оно показывает фактическую потерю тепла поверхностью Земли и составляет 20 %.

Атмосфера в отличие от земной поверхности больше излучает, чем поглощает. Дефицит энергии компенсируется приходом тепла от земной почвы вместе с водяным паром, а также за счет турбулентности (в процессе подъема нагретого у земной почвы воздуха). Возникающие между низкими и высокими широтами температурные контрасты сглаживаются за счет адвекции – переноса тепла морским и, главным образом, воздушными течениями от низких широт к высоким.

Количество тепла описывается уравнением теплового баланса, которое у каждого географического района свое.

Солнечная радиация расходуется на нагревание почвы и воздуха (и воды), испарение, таяние снега и льда, фотосинтез, почвообразовательные процессы и выветривание горных пород. Поскольку для природы всегда характерно равновесие, равенство наблюдается между приходом энергии и ее расходом, что выражается уравнением теплового баланса земной поверхности:

R = LE + A ± P ± B + F + C, или

R = (Q +q) (1-α) – I,

где R – радиационный баланс, LE – тепло, затрачиваемое на испарение воды и таяние снега или льда (L – скрытое тепло испарения или парообразования; Е – скорость испарения или конденсации); А – горизонтальный перенос тепла воздушными и океаническими течениями или турбулентными потоками; Р – теплообмен земной почвы с воздухом; В – теплообмен земной поверхности с почвой и горными породами; F – расход энергии на фотосинтез; С – расход энергии на почвообразование и выветривание, Q+q - суммарная радиация; α – альбедо; I – эффективное излучение атмосферы.

На долю энергии, расходуемой на ??? и на почвообразование, приходится менее 1 % радиационного бюджета, поэтому в уравнении эти составляющие часто опускаются. Однако в реальности они имеют значение, поскольку эта энергия обладает способностью аккумулироваться и преобразовываться в другие виды (превратимая энергия). Маломощный, но продолжительный (сотни миллиардов лет) процесс накопления превратимой энергии оказал существенное влияние на географическую оболочку.

Перенос тепла от почвы в атмосферу происходит тремя путями: тепловое излучение, нагревание или охлаждение воздуха при контакте с сушей, испарение воды. Водяные пары, поднимающиеся в атмосферу, конденсируются и образуют облака или выпадают в виде осадков, а выделяемое при этом тепло поступает в атмосферу. Поглощенная атмосферой радиация и тепло конденсации водяных паров задерживают потерю тепла земной поверхностью. Являясь огромным резервуаром, океан хранит больше тепла, что ослабляет годовые колебания температуры вследствие высокой удельной теплоемкости воды. Таким образом, на Земле вода играет важную роль как аккумулятор тепла.

Структура теплового баланса зависит от географической широты и типа ландшафта, который, в свою очередь, сам зависит от нее. Она существенно изменяется не только при движении от экватора к полюсам, но и при переходе с суши на море. Суша и океан различаются как по величине поглощенной радиации, так и по характеру распределения тепла. Благодаря большому запасу тепла, океан зимой охлаждается меньше, чем суша. До 80 % энергии, поглощаемой океаном, расходуется на испарение воды. В теплообмене океана и атмосферы участвует 50-метровый слой воды.

Для сохранения энергетического баланса Земли должен существовать перенос тепла в направлении полюсов. Несколько менее 1/3 этого тепла переносится океаническими течениями, остальное атмосферой. Таким образом, от экватора в направлении к полюсам потоками воздуха или океаническими течениями переносится тепло, а к экватору переносятся холодные воздушные или водные массы.

4. Влагооборот – непрерывный процесс перемещения воды под действием солнечной радиации и силы тяжести. Благодаря влагообороту в атмосфере возникают облака, на землю выпадают осадки.

Выделяют малый, большой и внутриматериковый влагооборот. Малый влагооборот наблюдается над океаном, здесь взаимодействуют атмосфера, гидросфера, в процессе участвует живое вещество. Благодаря испарению в атмосферу поступает водяной пар, образуются облака и осадки выпадают на океан.

В большом влагообороте взаимодействуют атмосфера, литосфера, гидросфера и живое вещество. Испарение и транспирация с поверхности океана и суши обеспечивает поступление водяного пара в атмосферу. Облака, попадая в потоки общей циркуляции атмосферы, переносятся на значительные расстояния и осадки могут выпасть в любой точке на поверхности Земли.

Внутриматериковый оборот характерен для областей внутреннего стока. Глобальный влагооборот Земли находит свое выражение в водном балансе Земли. За год количество испарившейся на всей Земле воды равно выпавшим осадкам, в годовой влагооборот вовлечено 525,1 тыс. км³ воды. Основные звенья влагооборота в атмосфере: испарение, образование облаков, выпадение осадков.

Тема: Ландшафтная сфера Земли

Ландшафт – одно из фундаментальных понятий современной географии, в основе которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений земной поверхности. Формы рельефа, горные породы, климат, поверхностные и подземные воды, почвы и сообщества организмов взаимосвязаны как в своих пространственных изменениях, так и в историческом развитии. Они образуют не случайные сочетания, а закономерные природные комплексы. Эти комплексы являются результатом процессов, происходящих в конкретных ландшафтных системах разного ранга. Каждая ландшафтная система – своего рода «фабрика», которая производит физико-географические продукты: почву, кору выветривания фито- и зоомассу, грунтовый и речной стоки и другие компоненты. Она поглощает солнечную радиацию и трансформирует ее в энергию природных процессов, осуществляет влагоообмен, разрушение и минерализацию органического вещества и многие другие процессы.

Наиболее полный набор ландшафтных компонентов имеют наземные и земноводные ландшафты. В ледовых ландшафтах при почти полном отсутствии минеральных веществ мало возможностей для развития органической жизни.

Ландшафты поверхности океана (в верхнем 200-метров слое воды и приводном слое атмосферы) отличают особые условия: отсутствие фиксированной поверхности покрова, высокая динамичность за счет морских течений, волн и ветра, обусловливающих постоянную смену водных масс, специфическая флора и фауна и др.

Не менее специфичны подводные (донные) ландшафты, особенно расположенные глубже 200-300 м. Свет почти не проникает на такую глубину, поэтому на дне моря отсутствует или очень замедлен фотосинтез, и почти не продуцируется органическое вещество.

Климатические или гидрологические элементы определяет мобильность надземных ландшафтов, определяют мобильность наземных ландшафтов, выполняют обменные и транзитные функции. Они связывают денный ландшафт с другими ландшафтными системами, а также с внешними средами: атмосферой, гидросферой и литосферой.

Под влиянием воздушных и водных потоков границы ландшафтов приобретают некоторую расплывчатость. Биотические компоненты также выполняют функцию переноса вещества и энергии, но их значение проявляется главным образом в процессах избирательного поглощения и накопления химических элементов, создание и разрушение органического вещества, в фазах жизненного цикла организма.

Ландшафтные системы образуют ландшафтную сферу – часть географической оболочки, в которой наиболее активно взаимодействуют геосферы. Эта часть соответствует приповерхностному слою мощностью до первых сотен метров. В гео. оболочке ландшафтные системы образуют закономерные комбинации. Их чередование в пространстве связано с многими факторами: горными породами, рельефами, атмосферной и океанической циркуляцией, условиями поступления тепла и влаги, геохимической обстановки и др. Например, водно-тепловой режим определяет главные закономерности распределения зональных типов ландшафтов. Средообразующие факторы, влияя на ландшафт, сами в той или иной степени являются продуктами их функционирования. Горные породы выполняют в ландшафте роль материальной основы.

Динамика ландшафта обусловлена потоками вещества и энергии, которые объединяют компоненты ландшафта и его морфологические части (фации, урочища и др.) в единую систему. Совокупность процессов обмена и преобразования энергии и вещества в ландшафте называют функционированием ландшафта. Ландшафт непрерывно изменяется. Некоторые изменения обратимы, цикличны и не приводят к преобразованию структуры ландшафта (например, сезонные ритмы). До тех пор пока подобные изменения повторяются из года в год, структура ландшафта остается неизменной. Такие динамические изменения подчеркивают устойчивость ландшафта, ибо свидетельствуют о его способности возвращаться к прежнему состоянию. Наряду с этим возможны (необратимые) изменения, которые составляют сущность развития ландшафта и выражаются в перестройке его структуры.

Структура ландшафта

Ландшафтные системы (ландшафты) представляют один из видов геосистем. Они характеризуются относительно однотипными взаимодействиями компонентов. В сложной иерархии геосистем различают три главных уровня:

1. Локальный уровень образуют геосистемы, формирование которых связано с местными факторами (например с отдельными элементами рельефа), имеющими небольшой радиус действия. Элементарная ландшафтная система и неделимая географическая единица называются фацией. Для фации характерна высокая однородность условий местоположения (площадка одного склона с одинаковым уклоном, ровная междуречная поверхность, западина и др.), однородный микроклимат и водный режим, одна почвенная разность, один биоценоз. Она охватывает пространство от первых десятков метров в поперечнике до нескольких сотен метров. Фации группируются в более сложные территориальные системы, которые при дальнейшей последовательной интеграции достигают принципиально нового уровня.

Совокупность фаций, приуроченных к мезоформе рельефа, образует урочище. Примерами урочищ могут служить небольшой овраг, фации которого – два склона разной экспозиции и днище оврага, водораздельная поверхность между долинами небольших рек, берега морской бухты.

Урочища объединяются в местности, имеющие в поперечнике от нескольких тысяч метров до первых десятков километров. Они соответствуют комплексам преимущественно положительных или отрицательных форм рельефа (равнина, возвышенность). Фация, урочище и местность – это единицы внутриландшафтного подразделения.

2. Региональный уровень образуют региональные системы (физико-географические районы, округа, провинции, области, подзоны, зоны), которые формируются в результате влияния факторов с более широким радиусом действия. Это неравномерное распределение на земной поверхности солнечной радиации и тектонических движений, создающих многообразные структуры земной коры и формы макрорельефа (материковые выступы и океанические впадины, горы и равнины и др.).
3. Глобальный уровень представлен ландшафтной оболочкой, которая охватывает взаимопроникающие и постоянно взаимодействующие тропосферу, гидросферу, верхние слои литосферы и биосферу. Геосистемы регионального и локального уровней служат структурными частями ландшафтной оболочки.

Ландшафтная зональность

Названия ландшафтных зон даны по ландшафтно-ботаническому признаку, т.к. растительный покров – это и «одежда» ландшафта, придающая ему характерный облик, и чрезвычайно чуткий индикатор разнообразных природных условий. Необходимо учитывать, что:

1. ландшафтная зона не идентична никакой другой зоне, выделяемой по отдельному компоненту ландшафта (в зоне тундр помимо тундровой растительности по долинам рек растут леса, в зоне степей почвоведы выделяют и зону черноземов, и зону каштановых почв);
2. облик ландшафтной зоны создан не только современными природными условиями, но и всей историей формирования;
3. зональность Южного полушария не является зеркальным отражением Северного полушария.

Классификация ландшафтных зон Земли по С.В. Калеснику

1. Ландшафтные зоны северного холодного пояса:

1. Зона арктических пустынь
2. Зона тундры
3. Зона лесотундры и редколесий
1. Ландшафтные зоны южного холодного пояса
   1. Зона арктической ледяной пустыни
   2. Тундрово-луговая зона
2. Ландшафтные зоны умеренных поясов
   1. Зона тайги
   2. Зона смешанных и широколиственных лесов
   3. Зона лесостепей
   4. Зона степей
   5. Зона полупустынь
   6. Зона пустынь
   7. Средиземноморская зона
   8. Зона субтропических вечнозеленых и смешанных лесов
   9. Зона субтропических саван
   10. Зона субтропических пустынь и полупустынь
3. Ландшафтные зоны жаркого пояса
   1. Зона тропических лесов
   2. Зона тропических саванн
   3. Зона тропических пустынь
   4. Зона влажных экваториальных лесов

Классификация ландшафтных зон по А.Г. Исаченко

1. лесотундровая; 2) приокеанические луговые и лесолуговые; 3) субтропические широколиственно-лесные; 4) субтропические влажные леса; 5) средиземноморские; 6) субтропические лесостепные, степные, саванновые; 7) тропические и субэкваториальные влажные лесные; 8) суббореальная полупустынная Южного полушария; 9) бореальные и суббореальные влажные лесные Южного полушария.

Тема:Природные комплексы и их типы

1. Понятие о природном комплексе
2. Природные комплексы и их типы
3. Антропогенные природные комплексы

1. Природный комплекс – саморегулируемая и самовоспроизводимая система взаимосвязанных компонентов и комплексов более низкого ранга.

Природные комплексы делятся на природно-территориальные (ПТК) и природно-аквальные (ПАК). Наиболее изучены ПТК суши. Природный комплекс характеризуется относительно однородным участком поверхности, единство которого обусловлено географическим положением, единой историей развития, происходящими в его пределах природными процессами. Все природные комплексы образованы взаимодействием компонентов. К компонентам ПК относятся горные породы, вода, воздух, животные, почвы. На определенном этапе развития ПК роль компонентов может изменяться. Например, при зарастании озера и преобразовании его в болото ведущую роль приобретает растительность. На образование природных комплексов коралловых рифов большое влияние оказывает деятельность живых организмов. Компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т.е. их развитие происходит сопряженно.

2. Ряд авторов выделяют полные и неполные природные комплексы: полные комплексы образуются всеми компонентами, в неполных присутствуют один или два компонента. Природные комплексы по своим размерам и сложности подразделяются на планетарные, региональные и локальные (типологические). Планетарным природным комплексом является сама гео. оболочка. К региональным относятся материки, физико-географические страны и области, физико-географические пояса и зоны. Локальные природные комплексы приурочены к мезо- и микроформам рельефа – оврагам, речным долинам, моренным холмам.

Генезис и история развития природных комплексов

В ландшафтоведении понятие генезиса принято отождествлять с историей развития комплексов. Генезис ландшафта – это способ возникновения ландшафтного комплекса, обусловленный определенным видом процессов и факторов. Генезис ландшафта – это все аспекты истории его развития и происходящих при этом трансформаций до становления современной структуры – времени, с которого начинает исчисляться возраст ландшафта. В соответствии с таким определением в отделе наземных ландшафтов различаются следующие генетические ряды и группы комплексов.

1. Климатогенный ряд ландшафтов
2. Тектогенный ряд
3. Вулканогеный ряд
4. Ряд ландшафтов флювиального происхождения.

Подразделяются на 2 группы: 1) эрозионных ландшафтов ( долинные, балочные, овражные); 2) аккумулятивных ландшафтов (озерно-аллювиальные равнины, дельты, конусы выноса).

5. Ряд криогенных ландшафтов связан с мерзлотными процессами.
6. Ряд эоловых ландшафтов представлен группами: 1)аккумулятивной эоловой – дюны, гряды, барханы, барханные цепи; 2) дефляционной – межгрядовые понижения и котловины, ячеи, ниши.
7. Ряд нивально-гляциальных ландшафтов, развитых в местах современных и древних оледенений, образован 2-мя группами: 1) нивальной (ниши и цирки); 2) гляциальной (бараньи лбы, кары, троги, моренные ландшафты).
8. Ряд гидрогенных ландшафтов – наземные комплексы, формирующиеся под воздействием близкозалегающих грунтовых вод.
9. Ряд литогенных ландшафтов.
10. Ряд гидродинамических ландшафтов – ландшафтные комплексы побережий рек, озер, морей.
11. Ряд биогенных ландшафтов – комплексы, связанные с жизнедеятельностью растительных и животных организмов.
12. Ряд антропогенных ландшафтов.

Региональные и типологические комплексы

Региональные комплексы – территориально целостные, неповторимые в пространстве ландшафты, прошедшие сложный, строго индивидуальный путь развития и характеризующиеся наличием тесных исторически сложившихся взаимосвязей компонентов и комплексов более низкого ранга. На практике выделение региональных ландшафтных комплексов означает не что иное, как физико-географическое районирование территории.

Сама система таксономических единиц физико-географического районирования приобретает такой вид (сверху вниз)6 Материк – пояс (в узком смысле) – страна – зональная область – провинция – район.

Материк (континент) крупная часть суши, окруженная со всех сторон или почти со всех сторон океанами и морями, с характерным для нее планом оротектонической и ландшафтно-поясной структуры.

Пояс (в узком смысле) – материковая часть гео. пояса, обладающая некоторыми общими чертами ландшафта, обусловленными величиной радиационного баланса и особенностями циркуляционных процессов в атмосфере.

Страна – обширная область материка, характеризующаяся общностью территории в геоструктурном отношении; своеобразие климатического режима; сочетанием и степенью выраженности широтных и высотных ландшафтных зон (Русская равнина, Кавказ, Западно-Сибирская равнина, Байкальская горная страна и др.)

Зональная область (зона в узко смысле) – отрезок ландшафтной зоны в пределах страны, ограниченный сплошным пространством какого-либо ландшафта (степная зона Русской равнины, зона тайги Западно-Сибирской равнины).

Провинция – часть зональной области, в которой долготно-климатические различия и особенности рельефа накладывают заметный отпечаток на характер почв, растительности и других компонентов ландшафта (Мещерская провинция смешанных лесов Русской равнины, лесостепная провинция Окско-Донской равнины).

Район – сравнительно крупная (на равнинах до нескольких тысяч квадратных километров) геоморфологически и климатически обособленная часть провинции, обладающая характерными для нее сочетаниями почвенных разностей и растительных группировок (Цнинский боровой, Центральный плоскостной района лесостепной провинции Окско-Донской равнины).

Типологические комплексы.

Типологические комплексы, обладая морфологическим (внешним) единством, в отличие от региональных единиц характеризуются не сплошным, а разорванным ареалом.

Т.к. выделяются и классифицируются не по принципу пространственной смежности, как региональные комплексы, а по принципу однотипности, аналогии, что и определяет разорванность их ареала. В природе типологическая единица представлена обычно множеством изолированных фрагментов – конкретных комплексов, образующихся в совокупности тип комплекса.

В самом низу сложного ряда типологических единиц стоит тип фации. Предметом ландшафтной географии фация становится в том случае, когда она рассматривается в качестве структурной части урочища.

Тип урочища – взаимосвязанный комплекс фации, обособленный в природе в связи с неровностями рельефа, неоднородным составом грунтов, почв или хозяйственной деятельности человека (степная западина, овраг, ложбина стока, осиновый куст).

Тип местности – относительно равноценная с точки зрения хозяйственного использования территория, обладающая закономерным, только ей присущим сочетанием урочищ.

Тип ландшафта – взаимосвязанная система ландшафтных комплексов, сходных по своей морфологии и протекающим физико-географическим процессам, характеризующихся определенным отношением тепла и влаги, а также соответствующими типами почв и растительности (примеры типов ландшафта – тундровый, таежный, лесостепной, степной, пустынный).

Класс ландшафтов – совокупность различных типов ландшафта, сходных по интенсивности и направленности взаимного обмена веществом и энергией, определяемых гравитационной контрастностью. Общепринято деление ландшафтов на 2 класса: равнинные и горные.

Все ландшафты суши – материков и островов – объединяются в отдел ландшафтов, который следует считать высшей типологической единицей.

3. В связи с воздействием человека на природу в географию вошли понятия «антропогенный ландшафт» и «культурный ландшафт». Антропогенные ландшафты, подобно естественным, отличаются большим разнообразием. Предложен ряд их классификаций, из числа которых выделили две: по роду деятельности человека и генезису. В зависимости от рода деятельности человека, ведущего к формированию комплексов, различают восемь классов антропогенных ландшафтов:

Класс сельскохозяйственных ландшафтов с четырьмя подклассами: полевым, лугово-пастбищным, садовым, смешанным.

Класс промышленных ландшафтов. Наиболее характерны карьерные и отвальные комплексы, терриконы, псевдокастр (пром. кастр) в местах подземной добычи полезных ископаемых.

Класс линейно-дорожных ландшафтов, вязанных с железными, автомобильными и др. вида дорогами нефте- и газопроводами.

Класс лесных антропогенных ландшафтов – лесокультуры и вторичные леса на местах вырубок и антропогенных гарей.

Класс водных антропогенных ландшафтов – водохранилища, пруды, каналы.

Класс рекреационных ландшафтов, образующихся в зонах отдыха населения и активного туризма.

Класс селитебных ландшафтов с двумя подклассами – городским и сельским.

Класс беллигеративных ландшафтов – от сторожевых курганов и старых оборонительных валов до воронок взрыва и свежих траншей.

В зависимости от генезиса антропологические ландшафты делятся на техногенные, подсечные, пашенные, пирогенные, дигрессионые с подразделением на пастбищно-дигрессионные и рекреационно-дигрессионные.

Тема: Ландшафтная сфера Земли и ее основные варианты

Ландшафтная сфера имеет глобальный характер. Имея глобальное распространение ландшафтная сфера неоднородна. Ландшафтная сфера представляет производное прямого соприкосновения и связанного с ним активного взаимного обмена веществом и энергией контрастных сред: земной коры (ЗК), воздушной тропосферы (ВТ) и водной оболочки, представленной в форме воды (ВО) и льда (ВОл). Биостром полностью входит в состав ландшафтной сферы и поэтому не может рассматриваться контрастной средой, ее образующей. В формировании ландшафтной сферы не во всех случаях принимают участие сразу все четыре контрастные среды, наблюдаются пять комбинаций их прямого соприкосновения:

1. земная кора + воздушная тропосфера (ЗК + ВТ);
2. водная оболочка в форме льда + воздушная тропосфера (ВОл + ВТ);
3. земная кора + воздушная тропосфера + водная оболочка в жидком виде (ЗК + ВТ + ВО);
4. водная оболочка + воздушная тропосфера (ВО + ВТ);
5. земная кора + водная оболочка (ЗК + ВО).

В каждой из этих комбинаций формируются ландшафтные комплексы, принципиально отличающиеся друг от друга. Поэтому пяти комбинациям контрастных сред соответствуют пять основных вариантов сферы: 1) наземный (ЗК + ВТ); 2) ледовый (ВОл + ВТ); 3) земноводный (ЗК + ВТ + ВО); 4) водный или водно-поверхностный (ВО + ВТ); 5) донный или подводный (ЗК + ВО).

I II III IV V

Наземный Земноводный Водный Ледовый Донный

• литосфера
• атмосфера
• гидросфера в жидком виде
• гидросфера в твердом виде

Наземный вариант ландшафтной сферы

Наземные ландшафты изучены лучше других. Они отличаются сложностью строения и большим разнообразием. В их состав включают приземные слои воздуха на высоту 30-50 м от подстилающей поверхности, растительность с населяющим ее животным миром, почву, современную кору выветривания. Минимальную мощность (30-50 м) ландшафтная сфера имеет в полярных пустынях – холодных арктических и ультрахолодных оазисах Антарктиды. От полярных пустынь в сторону экватора мощность ландшафтной сферы возрастает, усложняется ее структура и растет продуктивность биострома. Эти признаки ландшафтной сферы достигают своего максимального выражения во влажных субтропических лесах.

Ледовый вариант ландшафтной сферы

К этому варианту относятся ледники и многолетние морские льды. Ледники и многолетние льды – производное климатических условий. Основная область распространения тех и других – высокие широты. Ледники образуются в местах положительного баланса твердых атмосферных осадков. Область питания их лежит выше снеговой линии, которую следует рассматривать выше снеговой линии, которую следует рассматривать как нижнюю границу хионосферы, преобразованную земной поверхностью. Хионосфера (от греч. chion – снег, sphaira - шар) представляет слой тропосферы с положительным балансом твердых осадков. Формирование многолетних морских льдов не связано со снеговой линией. Они возникают в районах с низкими зимними температурами воздуха и холодным летом, во время которого образовавшийся за зиму лед не успевает растаять.

Земноводный вариант ландшафтной сферы

Земноводный вариант, будучи ареной прямого соприкосновения трех резко контрастных структурных частей географической оболочки, характеризуется исключительно высокой интенсивностью обмена веществом и энергией. В составе четыре класса ландшафтов: речные, озерные, литоральные, мелководные морские.

Водный вариант

Водный вариант слагается из 200-метровогоповерхностного слоя океанов и прилегающих к нему слоев воздуха на высоту 30-50 м. Водно-поверхностный вариант представляет динамическую систему, четко обособленную как от нижележащих слоев воды, так и мелководных морей. Отличительная черта этой системы – преобладающий широтный перенос вещества и энергии, хорошо выраженный в направлении поверхностных течений. В глубине лежащих слоях Океана в мелководных морях ведущая роль принадлежит меридиональному переносу вещества и энергии.

Донный вариант ландшафтной сферы

Вариант этот своеобразен – вода вместо атмосферы, ил взамен почвы, отсутствие света. Он лишен собственного зеленого вещества, и жизнь представленная консументами и бактериями, поддерживается в той или иной форме фитопланктоном и фитобентосом, обитающим в других вариантах ландшафтной сферы. Для развития органической жизни в данном варианте существенное значение имеют три момента. Во-первых, это широко распространенный среди водных животных фильтрационный способ питания. Во-вторых, исключительное богатство бактериальной жизни. В-третьих, наличие органического синтеза за счет бактерий, питающихся серой.

Тема: Природная зональность

1. Компонентная природная зональность
2. Комплексная (ландшафтная) зональность

1. Природная зональность называется так, поскольку компоненты ландшафта, все слагаемые природы земной поверхности несут на себе печать воздействия мирового закона зональности. Установление зональности основных компонентов – климата, растительности, животного мира, почв – по времени предшествовало ландшафтной зональности.

Зональность растительности, как и климата, была установлена давно. При этом между тем и другим компонентами легко прослеживается на столько тесная взаимосвязь, что широкое признание получило понятие биоклиматической зональности. Наиболее обширные площади на земле заняты пантропическим поясом растительности. Его растительный покров отличается древностью происхождения, флористическим богатством и биоценотическим разнообразием.

Основные типы растительного покрова тропиков – леса, саванны, пустыни. В расположенных к северу и к югу от пантропиков субтропических поясах наиболее распространены жестколистные леса, лавровые и хвойные леса, листопадные муссонные леса, заросли жестколистных кустарников, пустыни.

В умеренном поясе северного полушария выражен разнообразный спектр типов растительности – хвойные (тайга) и листопадные леса, лесостепь, а в аридных районах – степи и пустыни. В субарктическом и арктическом поясах широко представлены (с юга на север) леса, тундра, арктические пустыни.

Жизнь и размещение животного мира на столько тесно связаны с растительностью, что они образуют единое целое – биом. Основные типы биомов: полярная пустыня, тундра, лес умеренного пояса, степь, внутриматериковая пустыня, саванна, тропический лес.

Зональность почвенного покрова установлена В.В. Докучаевым. Он различал пять главных почвенных зон: бореальную, таежную, черноземную, аэральную, латеральную.

Зональны поверхностные воды. Режим рек, биота рек и озер, особенности химического состава поверхностных вод подчинены широкой климатической зональности. По мнению П.С. Кузина, гидрологический режим рек «тесно связан с природными условиями и имеет зональный характер распределения по территории», поэтому описание гидрологических районов проводится им по основным гидрологическим зонам – арктической, тундровой, лесной, степной, полупустынной и пустынной.

Позже других компонентов природы была доказана зональность грунтовых вод. Установлено, что на территории бывшего СНГ в направлении с севера на юг увеличивается глубина их залегания, повышается температура, исчезают органические примеси и возрастает минерализация. Меняется характер засоления грунтовых вод: ультрапресные воды севера сменяются южнее гидрокарбонатными и сульфатными, а затем и хлоридными.

Иногда говорят о зональности ?? рельефа Земли. Основанием служит наличие в северном полушарии на широте 25-40⁰ максимума высот. Включая Гималаи, увенчанные величайшей вершиной Земли – Джамалунгмой. В южном полушарии аналогичной закономерности нет, приподнятость поверхности субтропических широт имеет эндогенную природу и обусловлена неясным перемещением вещества земной коры в связи с вращением Земли.

Другое дело – экзогенный рельеф, который можно именовать еще климатогенным, т.к. решающая роль в формировании его принадлежит климату. В условиях гумидного (влажного), аридного (сухого) и нивального (снежного, холодного) климата процессы выветривания протекают по-разному, меняются значение и роль рельефообразующих процессов, что и обуславливает в конечном итоге зональность скульптурного рельефа.

2.Ландшафтная зональность не повторяет, а критически использует не новом, комплексном уровне выводы, полученные климатологами, почвоведами, геоботаниками. В зависимости от определяющего фактора следует различать пять типов ландшафта той зональности: широтную, гидротермическую, орогенетическую, парадинамическую, вертикальную.

1. Широтная (радиационная) зональность.

В основе ее лежит нарастание солнечной радиации от высоких широт к низким. В конечном счете солнечная радиация определяет тепловые ресурсы в ландшафтах. Широтная зональность свойственна всем вариантам ландшафтной сферы Земли. Помимо наземного и водно-поверхностного, она проявляется рядом специфических особенностей в земноводном, ледовом и донном вариантах.

2. Гидротермическая зональность – это внутрипоясной тип зональности , обусловленный различиями в соотношении тепла и влаги. Он ведет к обособлению географических зон, простирание которых далеко не всегда совпадает с широтным (с запада на восток). Широтная зональность в чистом виде наблюдается редко, чаще зоны вытянуты с отклонением от широтного, вплоть до меридионального направления. Но зоны – следствие не широтной, а гидротермической дифференциации ландшафтной сферы. В отличие от широтной зональности, всойственной всем без исключения вариантам ландшафтной сферы, гидротермической зональности нет в водно-поверхностном и донном варианте.
3. Орогенетическая зональность, обусловленная неровностями рельефа, свойственна наземному, ледовому, земноводному и донному вариантам ландшафтной сферы. Есть три вида орогенетической зональности:
   1. Высотная поясность, вызванная изменением абсолютной высоты местности. Формирование высотной зональности протекает на фоне гидротермической зональности. Каждой равнинной зоне присущ свой тип высотной зональности (тундровый, таежный, хвойно-широколиственных лесов, лесостепной, степной и др.). По степени выраженности различают полную и срезанную высотную зональность. При полной зональности наблюдается весь возможный в условиях данной равнинной природной зоны набор высотных зон, что мы видим на примере Кавказа, Альп, при срезанной – вследствие небольшой высоты гор выпадают верхние зоны (Средний Урал, Горный Крым) или нижние вследствие большой абсолютной высоты «базисной» зоны (горные хребты нагорий типа Восточного Памира или Центрального Тянь-Шаня).
   2. Глубинная зональность – аналог высотой зональности в донном варианте ландшафтной сферы – обусловлена неровностями океанического дна. Глубина определяет «климат» донных ландшафтов – температура и другие физические свойства природных слоев воды, «почвы», представленные различного рода морскими осадками, состав биоты и запас биомассы.
   3. Склоновая микрозональность – изменение ландшафтных комплексов по элементам склона в равнинных условиях.
4. Парадинамическая зональность – это система зон взаимодействия двух смежных географических объектов, поэтому проявления ее крайне разнородны и разномасштабны. Глобальный характер имеет циркумокеаническая и циркумконтинентальная зональности. И та и другая – результат взаимодействия материков и океанов. Первая выражает падение океанического воздействия – нарастание континентальности ландшафтов – от океанического побережья в глубь материка. Именно с циркумокеанической зональностью связано явление секторности, или меридиональной зональности.

Циркуиконтинетальная зональность - изменение донных ландшафтов по мере удаления от побережья материка в донных осадках, снижение биомассы бентоса.

5. Вертикальная (структурная) зональность по своим масштабам – скорее микрозональность с протяженностью зон от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. У каждого варианта ландшафтной сферы своя вертикальная микрорельефность (ярусность), например: у наземного – приземный слой воздуха + растительность + почвы + современная кора выветривания; у класса многолетних морских льдов ледового варианта – воздушный + ледовый + водный + донный ярусы.

Тема. Научные направления и школы в физической географии

1. Научные направления

2. Научные школы физической географии

Становление и развитие физической географии как науки - плод усилий многих исследователей. Как и в любой другой науке, в фи­зической географии в процессе ее развития обособились разные научные направления, а внутри их — школы.

Научное направление характеризуется наличием специфиче­ских подходов к изучаемому объекту, особых методов исследова­ния, а лежащие в его основе фундаментальные закономерности раз­рабатываются последовательно сменяющими друг друга научными школами. В физической географии сложились следующие научные направления: описательное, ландшафтоведение, геоморфологиче­ское, гидролого-географическое, геохимическое, биогеографическое.

Научная школа — исторически определенный коллектив, актив­но разрабатывающий перспективные проблемы научного направ­ления. О значении научных школ в истории науки Б. М. Кедров сказал: «Научные школы — это те основные ячейки науки, в которых формируются ее новые силы и осуществляется постоянное взаимо­действие между старыми и молодыми кадрами ученых, между учи­телями и их учениками, между основателями новых научных на­правлений и их преемниками».

По своему вкладу в науку, роли в истории науки и подготовке кадров научные школы делят на ведущие и местные. Ведущих на­учных школ немного; идеи, лежащие в их основе, составляют часто целый этап в развитии того или иного научного направления. С именем ведущей школы связывается воспитание, приход в науку многих талантливых исследователей, из числа которых вырастают впоследствии лидеры новых научных школ. В отличие от ведущих местные научные школы представляют сравнительно небольшие коллективы, находящиеся обычно под влиянием ведущих школ, за­нятые разработкой хотя и важных, но отдельных проблемных воп­росов.

История возникновения научных направлений и деятельности научных школ — это история науки в ее движении, история кон­кретная и живая, с участием ее выдающихся представителей.

ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАТЕЛЬНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

Общегеографическое направление — старейшее и наиболее распро­страненное в физической географии. Ему присущ ряд общих черт — разработка различных разделов физической географии с преимуще­ственным вниманием к страноведению, использование в качестве основного сравнительно-описательного метода исследования. Оно широко представлено во многих странах.

В нашей стране общегеографическое описательное направление сложилось также давно и представлено несколькими научными школами, отражающими определенные этапы в развитии науки. Две из них связаны с Московским университетом и одна — с Рус­ским Географическим обществом.

Комплексная географическая школа П. П. Семенова-Тян-Шанского (1827—1914). Разносторонне образованный ученый П. П. Семенов-Тян-Шанский оставил выдающиеся труды по физической географии, энтомологии, статистике, истории географии. В 1856— 1857 гг. совершил путешествие на Тянь-Шань, открыв природу этой страны для европейцев. После его путешествия впервые стали из­вестными подлинная орография Тянь-Шаня в виде системы широтно вытянутых хребтов, альпийские ледники, высотные ландшафт­ные пояса. За заслуги в изучении этих гор к его фамилии была сделана добавка Тян-Шанский. Находясь свыше 40 лет вице-пре­зидентом Русского Географического общества, он воспитал плеяду прославленных географов-путешественников (Н. Н. Миклухо-Мак­лай, Н. М. Пржевальский, М. В. Певцов, Г. Н. Потанин, В. И. Ро-боровский, П. К. Козлов, А. П. Федченко и др.). Оставленные ими труды — отчеты о путешествиях— отличаются комплексным подходом к природе, глубиной содержания и образностью изложения. Школе П. П. Семенова-Тян-Шанского обязаны появлением кол­лективные географические труды «Россия. Полное описание нашего отечества» и «Живописная Россия». Сам П. П. Семенов-Тян-Шанский много занимался вопросами районирования.

В числе известнейших учеников П. П. Семенова-Тян-Шанского — его сын В. П. Семенов-Тян-Шанский (1870—1942). Он при­нимал участие в редактировании книги «Россия. Полное описание отечества», опубликовал фундаментальные труды по экономической и физической географии. «Работа «Район и страна» (1928) и сейчас удивляет богатством идей и подходов к географии как комплекс­ной науке.

Общегеографическая школа Д. Н. Анучина (1843—1923). Глава этой школы вошел в историю науки как отец университетской гео­графии. Почетный академик, первый доктор географии в России (1889 г., без защиты диссертации), Д. Н. Анучин стал в 1884 г. организатором в Московском университете кафедры географии но­вого типа, готовящей специалистов-географов широкого профиля (физическая география, биогеография, география человека). Гео­графию он делил на общую, или землеведение, и частную, или страноведение. В работе «Япония и японцы» (1907) описание природы дополнено живой и вдумчивой характеристикой населения, его нравов, культуры и занятий. Это образец редких у нас полных страноведческих трудов.

Д. Н. Анучин был ученым широкого профиля — археологом и этнографом, историком науки, страноведом, основоположником отечественной лимнологии (науки об озерах). Широкий разносто­ронний подход к географии Д. Н. Анучин передал своим многочис­ленным ученикам — впоследствии видным ученым Л. С. Бергу, А. А. Борзову, А. А. Круберу, А. С. Баркову, Б. Ф. Добрынину, И. С. Щукину. Многие из них стали во главе университетских ка­федр и даже научных школ, авторами получивших широкое при­знание учебников для высшей школы.

Школа географической океанологии Шокальского — Зубова. Уточним название школы. Океанология (более ранний термин — океанография) зарождалась и первоначально развивалась как комплексная географическая наука о Мировом океане. С ростом знаний и дифференциацией науки она превратилась в биолого-геофизическуго науку. В десятитомной серии «Океанология», изданной в 70-х годах Институтом океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР, освещены физика, химия, геология, геофизика и биология Океана, но нет географии. Тем не менее географическая линия в развитии океанологии никогда не прерывалась. Ее проводниками были Ю. М. Шокальский (1856—1940) и Н. Н. Зубов (1885—1960).

Ю. М. Шокальский— выдающийся океанограф и картограф, профессор Военно-Морской академии (1910—1930) и Ленинград­ского университета, автор получившей мировую известность «Океанографии» (1917). В «Океанографии» он ввел понятие Мирового океана как единой водной оболочки Земли. На трудах Ю. М. Шокальского воспитывалось не одно поколение советских океанологов.В числе его учеников-—Н. Н. Зубов, профессор Московского уни­верситета, исследователь арктических морей, автор многих географических трудов в океанологии.

Школа физического страноведения Б. Ф. Добрынина (1885—1951). Б. Ф. Добрынин стал организатором кафедры физической географии зарубежных стран и первым ее заведующим в Москов­ском университете (1938—1941). Одновременно он был большим знатоком геоморфологии Русской равнины, предложил собствен­ную схему ее геоморфологического районирования (1934). Работая в Московском университете, Б. Ф. Добрынин сплотил вокруг себя группу ученых-энтузиастов по изучению морских берегов как свое­образных геоморфолого-географических образований.

География, по Б. Ф. Добрынину (1957), слагается из общей физической географии и страноведения. Задача географа-страноведа в поле заключается в умении наблюдать и определять конкрет­ные ландшафты.

Школа Б. Ф. Добрынина нашла дальнейшее развитие в страно­ведческих трудах Д. Л. Арманда, Н. А. Гвоздецкого, Ю. К. Ефре­мова, Г. М. Игнатьева, Е. Н. Лукашовой, Э. М. Мурзаева.

ЛАНДШАФТНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

Ландшафтное направление в физической географии сформирова­лось несколько позже описательного, на рубеже XIX—XX вв. Оно оказалось наиболее перспективным, так как в центре его внимания стоят не отдельные компоненты и даже не межкомпонентные взаи­мосвязи, а ландшафтные комплексы — прямые объекты изучения физической географии. Менее чем за 100-летний период в ланд шафтном направлении выделились четыре научные школы, без знания вклада которых в науку невозможно представить современ­ное состояние физической географии.

Общеландшафтная научная школа В. В. Докучаева (1846-— 1903)— уникальная в истории географической науки школа по богатству и глубине развитых в ней идей, числу талантливых уче­ников и сподвижников. Научная деятельность В. В. Докучаева протекала в Петербургском университете и начиналась с чисто геологических работ. Но уже его диссертация на степень магистра минералогии и геологии «Способы образования речных долин Ев­ропейской России» {1878), утверждающая чисто эрозионное проис­хождение речных долин, носила геоморфологический характер. Следующей вехой в научном творчестве В. В. Докучаева стала его монография «Русский чернозем» (1883). Чернозем рассматривается в нем как компонент природного целого, развивающегося по своим естественным законам.

Вершиной научного творчества В. В. Докучаева стало обосно­вание закона мировой зональности (1899, 3948). Он считал, что явные, резкие и неизгладимые черты закона мировой зональности несут на себе все стихии — вода, земля, огонь (тепло и свет), воз­дух, растительный и животный миры.

Идеи и яркая личность самого В. В. Докучаева привлекали к нему массу учеников-последователей из среды географов, почвоведов геоботаников. Н. М. Сибирцев, К. Д. Глинка, С. А. Захаров, B. И. Вернадский, Г. Н. Высоцкий, Г. Ф. Морозов, А. Н. Краснов, Г. И. Танфильев — эти и многие другие ученики В. В. Докучаевасоставляют гордость отечественной науки.

Ландшафтно-морфологическая школа Л. С. Берга (1876—1950). Комплексный подход к природе, свойственный В. В. Докучаеву, и его учение о естественно-исторических зонах были развиты позднее Л. С. Бергом в учении о географическом ландшафте и геогра­фических зонах. Многолетний заведующий кафедрой физической географии Ленинградского университета Л. С. Берг, подобно своему учителю Д. Н. Анучину, отличался разносторонностью интересов в науке. Он был известным биологом, лимнологом, климатологом, страноведом, палеогеографом, историком науки. Им заложены теоретические основы современного ландшафтоведения, выделены и описаны географические зоны в их современном представлении, в работе «Климат и жизнь» показано влияние климата на рельеф и биоту ландшафта (Л. С. Берг, 1947, 1952).

Своеобразно подходил Л. С. Берг к определению общего землеведения. География и землеведение, по Л. С. Бергу, синонимы. Общим землеведением, или общим страноведением, он предлагал на­зывать описание ландшафтов всей Земли.

Геохимическая школа Б. Б. Полынова (1877—1952). Б. Б. Полынов, почвовед, геохимик и физико-географ, последние три десятилетия жизни был ведущим сотрудником Почвенного института АН СССР, совмещая эту работу с преподавательской в Ленинградском и Московском университетах.

К геохимии ландшафта Б. Б. Полынов пришел не сразу. Этому предшествовал долгий период полевых работ, в процессе которого был найден новый ландшафтно-почвенный метод географических исследований и установлено понятие элементарного ландшафта.

Развивая идеи Б. Б. Полынова, его ученик А. И. Перельман предложил геохимическую классификацию ландшафтов, дал анализ геохимии основных типов ландшафта — тундровых, болотных, лесных, лесостепных, степных, пустынных, примитивно-пустынных. Ему принадлежит большая заслуга в популяризации геохимии ландшафта и составлении учебных пособий (Перельман А. И., 1975). М. А. Глазовская (1964, 1972, 1973) детализировала схему элементарных ландшафтов Б. Б. Полынова, назвав геохимическим звеном сопряженный ряд элементарных ландшафтов от повышенных мест к понижениям; ею же разработана методика полевого изучения геохимии природных ландшафтов и предпринята попытка привлечь геохимию ландшафта к закономерностям формирования и размещения почв мира.

Ландшафтно-геофизическая школа А. А. Григорьева (1883— 1968), или академическая школа. По предложению А. А. Григорьева в Академии наук в 1918 г. был создан Промышленно-географический отдел [К.ЕПС) (Комиссии по изучению естественных производительных сил), на базе которого возникли Геоморфологический институт (1930—1934), Институт физической географии (1934—1936) и Институт географии АН СССР, первым директором которого на протяжении полутора десятилетий (1936—1951) был А. А. Григорьев.

С именем А. А. Григорьева связано изучение механизма широтной и гидротермической зональности, установление наиболее распространенной сейчас системы таксономических единиц физико-географического районирования с использованием метода ведущего фактора.

Идеи А. А. Григорьева оказали, правда не сразу, воздействие на весь ход развития географической науки в СССР. Ряд работ им выполнен совместно с геофизиком М. И, Будыко. Последнему принадлежат труды по тепловому балансу земной поверхности, введение радиационного индекса сухости как показателя биоклиматических условий, использованного при обосновании (совместно с А. А. Григорьевым) периодического закона географической зо­нальности.

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

Изучение форм рельефа как части географического целого составляет давнюю традицию физической географии. В прошлом, до укрепления позиций ландшафтной теории, полевые исследования физико-географов чаще всего сводились к сбору геоморфологического материала. Да и сейчас познание форм рельефа — их географии, возникновения и развития — является необходимым условием любой комплексной физико-географической работы.

Общегеографический интерес представляет учение американского ученого У. М. Дэвиса (1962) о геоморфологических циклах. Сам У. М. Дэвис называл их географическими. На суше один цикл развития рельефа сменяет другой, проходя при этом стадии молодости, зрелости и дряхлости. Резко расчлененный горный рельеф, свойственный стадии молодости, в заключительной стадии — стадии дряхлости — приобретает вид «почти равнины» (пенеплена). Помимо «нормального», или водно-эрозионного цикла, автор различает ледниковый, аридный (пустынный), морской циклы.

В отечественной географии истоки геоморфологического направления уходят к трудам М. В. Ломоносова, рассматривавшего рельеф как результат противоречивого воздействия на земную поверхность внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил.

А. А. Борзов (1874—1939) и И. С. Щукин (1885—1984) возглавляют Московскую школу геоморфологов.

БИОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

В физической географии биогеографическое направление — одно из старейших и ведущих научных направлений. Оно не синоним биогеографии, биогеографических работ как таковых, а путь познания ландшафта через биогеографические особенности территории. Основы его заложил А. Гумбольдт.

Виднейшим представителем биогеографического направления в дореволюционной России был А. Н. Краснов, о котором уже говорилось. Далее следует назвать имена Г. И. Танфильева, Г. Ф. Морозова, Р. И. Аболина, Г. Н. Высоцкого, В. Н. Сукачева.

Г. Ф. Морозов (1867—1920), выпускник Лесного института в Петербурге, находясь под влиянием идей В. В. Докучаева, стал создателем географо-лесоводческой школы. Лес представлялся им как природный комплекс, а лесоводство — как комплексная геогра­фическая наука. Учение Г. Ф. Морозова (1949) о лесе и типах на­саждений было впоследствии широко использовано ландшафтоведами.

Р. И. Аболин (1866—1939) — геоботаник и физикогеограф, ис­следователь болот, Лено-Вилюйской равнины и Средней Азии. На примере болот предложил одну из наиболее ранних таксономиче­ских систем ландшафтных единиц, произвел естественно-историче­ское районирование Средней Азии, используя главным образом биоклиматическнй материал (Р. И. Аболин, 1914, 1929).

Г. Н. Высоцкий (1865—1940)—геоботаник, почвовед и физико-географ, участник Особой экспедиции Лесного департамента под руководством В. В. Докучаева, большой знаток природы степей и степного лесоразведения. Один из первых в 1909 г. предложил ме­тодику составления ландшафтно-типологических карт.

В. И. Сукачев (1880—1967)—геоботаник, лесовод, создатель особой биогеоценологической школы. Как геоботаник внес существенный вклад в становление фитоценологии — науки о растительных сообществах. Ему принадлежит первое учебное руко­водство по болотоведению (В. Н. Сукачев, 1926). Разработанная им географическая типология лесов нашла широкое применение в практике лесного хозяйства. Учение о биогеоценозе как единстве биоценоза и его местообитания составляет биофизику ландшафта, изучающую географические фации с точки зрения обмена веществом и энергией между биотическими и абиотическими компонента­ми ландшафта. Понятие биогеоценоза, с одной стороны, близко к географической фации ландшафтоведов, а с другой — к экосистеме. Если от географической фации его отличает биоцентрическая на­правленность, то от экосистемы—ценотическая ограниченность. Экосистема означает единство с внешней средой как отдельных организмов, так и их сообществ, биогеоценоз — единство с внешней средой только сообществ организмов (биоценозов). Учение о био­геоценозе вызвало к жизни появление полевых биогеоценологиче­ских стационаров, близких к физико-географическим.

ГИДРОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

В развитии гидрологии с давнего времени наметились две линии: географическая и геофизическая. Географическая линия нашла законченное выражение в начале 30-х годов текущего столетия в работах В. Г. Глушкова, сформулировавшего географо-гидрологический метод исследования вод сушки. В его основе лежит тесная причинная связь всех вод изучаемого района, за исключением транзитных, с ландшафтом в целом. Поэтому изучение вод предполагает прежде всего исследование ландшафта в целом и установление качественных и количественных соотношений с ним вод как одного из его элементов.

В среде гидрологов географо-гидрологический метод В. Г. Глушкова подвергся критике, однако сейчас большинство авторов считают необходимым в гидрологических исследованиях соблюдать разумное сочетание географо-гидрологического метода с "геофизическим.

ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

Палегеографический метод исследования находит частичное применение в разных научных направлениях физической географии. Но в данном, палеогеографическом, направлении этот метод приобретает значение основного, а полученные им обобщения используются географической наукой в целом.

Многие палеогеографические труды оказали заметное воздействие на развитие физической географии в целом. Так, в книге И. П. Герасимова и К. К. Маркова «Ледниковый период и на территории СССР» (1939) впервые освещены четвертичные оледенения с чисто географических позиций. Серьезные палеогеографические исследования, опирающиеся на геологические, палеоботанические, палеозоологические и археологические исходные материалы, выполнены А. А. Величко, Г. И. Лазуковым, М. И. Нейштадтом, И. Г. Пидопличко, Н. А. Хотинским. Опубликовано два учебных пособия по палеогеографии: геолога Л. Б. Рухина (1959) и геогра­фа К. К- Маркова (1960). К вопросам общего землеведения ближе книга К. К. Маркова, который уже в заглавии определяет палеогеографию как историческое землеведение.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
Дагестанский государственный университет

Факультет экологии
Кафедра географии









ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ



курс лекции





Автор - составитель:
Халилова Э.А.











МАХАЧКАЛА - 2008

Системная классификация наук о Земле и место в ней Землеведения.
Предмет и содержание Землеведения.
География – комплексная наука, она делится на четыре блока: физико-географические, социально-экономико-географические науки, картографию и страноведение. Каждый из этих блоков, в свою очередь, подразделяется на системы географических наук. Блок физико-географических наук состоит из общих физико-географических наук, частных (отраслевых) физико-географических наук, палеогеографии. Общие физико-географические науки делятся на общую физическую географию (общее землеведение) и региональную физическую географию.
Региональная физическая география изучает конкретные природно-территориальные комплексы, особенности их строения, развития и тенденций формирования.
Частные физико-географические науки исследуют отдельные геосферы внутри географической оболочки, их строение и свойства:
- геоморфология – наука о рельефе земной поверхности и породах его подстилающих; она изучает особенности строения, истории происхождения и развития рельефа;
- метеорология и климатология – науки, изучающие воздушную оболочку Земли, формирование климатов и их географическое распространение;
- гидрология – наука изучающая водную оболочку Земли. Гидрология делится на океанологию и гидрологию суши. Океанология исследует строение, динамику Мирового океана, гидрология суши изучает воды суши;
- почвоведение рассматривает закономерности образования почв, их развитие, состав и пространственное размещение;
- биогеография изучает состав живых организмов, их распространение и формирование биоценозов.
Задача палеогеографии – изучение географической оболочки и динамики природных условий в прошлые геологические эпохи.
Все физико-географические науки объединяет единый объект исследования – географическая оболочка. Географическая оболочка – материальная система, образованная при взаимопроникновении и взаимодействии атмосферы, гидросферы, литосферы живого вещества, а на современном этапе – и человеческого общества. Общее землеведение представляет собой фундаментальную физико-географическую науку, формирующую основной понятийный аппарат физической географии. Общее землеведение изучает планетарную систему Земли – географическую оболочку. Следовательно, объектом Землеведения является географическая оболочка как единая система, предметом науки – исследование закономерностей структуры, функционирования, динамики и эволюции географической оболочки, проблемы территориальной дифференциации.
Задача общего землеведения – познание географической оболочки как динамической системы, ее структуры и пространственной дифференциации. Общее Землеведение принадлежит к числу фундаментальных  географических наук.
Тема 2. История формирования знаний о географической оболочке
1. Зарождение общегеографических знаний.
2. Становление и развитие научных знаний о географической оболочке.
3. Формирование области изучения землеведения на современном этапе развития.

1. Истоки землеведения были заложены в глубокой древности, когда человек стал интересоваться своим окружением на Земле и в Космосе. Однако древние мыслители не только описывали окрестности. Уже изначально люди систематически наблюдали за изменениями окружающего пространства и природными совпадениями, пытаясь установить причинно-следственные связи. Задолго до религиозных учений и представлений о божественном начале природы и жизни существовали взгляды на окружающий мир. Так постепенно складывались понятия и представления, многие из которых носили, несомненно, землеведческий характер.
Египтяне и вавилоняне прогнозировали время наступления наводнений в зависимости от расположения звезд, греки и римляне измерили Землю и установили ее положение в Космосе, китайцы и предки индусов постигали смысл жизни и взаимоотношения человека с его природным окружением. Мегалитические культуры неизвестных народов использовали закономерности движения Земли и положения планет и звезд для своих идеологических во