1 землеведение в системе географических наук. Землеведение - это наука будущего

Землеведение в настоящее время будет фундаментальной наукой, основой для развития других физико-географических дисциплин, в частности — почвоведения, ландшафтоведения, биогеографии, космического землеведения, геологии, метеорологии, океанологии, климатологии и других. Землеведение изучает строение планеты Земля, ее непосредственное окружение, а также географическую оболочку — среду деятельности человека. Сегодня в окружающей среде наблюдается быстрое развитие негативных процессов, в частности, изменение климата, возрастание загрязнения и др.

Проблемы взаимоотношений человеческого общества и природы в наши дни как никогда актуальны. Стоит сказать, для грамотного контроля за происходящими процессами крайне важно прежде всего знать строение нашей планеты и законы, управляющие ее развитием. Земля — наш общий дом, а от современных действий человеческого общества будут зависеть качество и комфортность проживания нашего и будущих поколений.

Как наука Землеведение прошло длительный путь исторического развития. Проблемы строения Земли волновали ученых с глубокой древности. Уже в древнем Китае, Египте, Не стоит забывать, что вавилоне составлялись изображения поверхности Земли. Планы города Не стоит забывать, что вавилон, побережья Средиземного моря сохранились до сих пор. Землеописание, т. е. география (от. гео — греч. «Земля» и графил — «описание») активно разрабатывалось в Древней Греции. Многих ученых античного периода интересовал вопрос о форме Земли. Высказывались различные идеи, в частности, что Земля находится на трех слонах, кᴏᴛᴏᴩые стоят на черепахе, плавающей в океане, и другие.

Выдающийся древнегреческий ученый Аристотель (384- 322 гг. до н. э.) в труде «Метеорологика» высказал гениальные идеи о строении Земли, ее шарообразной форме, о существовании разных «сфер», проникающих друг в друга, круговороте воды, морских течениях, зонах Земли, причинах землетрясений и т. д. Современные идеи землеведения во многом подтверждают его догадки.

Многих ученых интересовал также вопрос о размерах Земли. В наибольшей степени точные измерения были проведены Эратосфеном Киренским — древнегреческим ученым (около 276-194 до н.э.) Им были заложены основы математической географии. Стоит заметить, что он впервые вычислил окружность Земли по меридиану, и, что удивительно, полученные цифры близки современным вычислениям — 40 тыс. км. Эратосфен впервые употребил термин «географика».

Античная география выполняла в основном описательные функции. Значительную роль в развитии ϶ᴛᴏго направления сыграли работы древнегреческого географа и астронома Клавдия Птоломея (около 90-168 до н. э.) В ϲʙᴏем труде «Руководство по географии», включающем восемь томов, он предлагает различать географию и хорографию. География имеет дело с изображением всей известной части Земли и всем, что находится на ней. Хорография занимается подробным описанием местности, т. е. ϲʙᴏего рода краеведением, по современным понятиям. Птоломей составлял различные карты, и именно его считают «отцом» картографии. Им были предложены несколько новых картографических проекций. Наибольшую известность принесла ему идея о геоцентрическом устройстве мира, считавшая центром мироздания Землю, вокруг кᴏᴛᴏᴩой вращаются Солнце и другие планеты.

Считается, что труды Птоломея завершают античный период в развитии географии, занимавшейся тогда в основном описанием вновь открытых земель.

В эпоху Великих географических открытий (XVI-XVII вв.) проявилось другое направление — аналитическое.

Началом формирования землеведения как самостоятельной научной дисциплины считается выход в свет в Голландии «Всеобщей географии» Бернхарда Не стоит забывать, что варениуса в 1650 г. В ϶ᴛᴏй работе представлены достижения в области астрономии и создания гелиоцентрической системы мира (Н. Коперник, Г. Галилей, Дж. Бруно, И. Кеплер) Наряду с данным обобщены результаты Великих географических открытий. Предметом изучения землеведения, по Б. Не стоит забывать, что варениусу, будет земноводный круг, состоящий из земли, воды, атмосферы, проникающих друг в друга. При этом значение человека и его деятельности было исключено.

Ведущей идеей ϶ᴛᴏго периода был анализ взаимосвязей между различными частями природы. В разработке ϶ᴛᴏй идеи большое значение имели работы Александра фон Гумбольдта (1769-1859), выдающегося немецкого ученого-энциклопедиста, натуралиста, путешественника. Есть мнение, что труды Б. Не стоит забывать, что варениуса будут началом развития общего землеведения, а достижения Гумбольдта — ϶ᴛᴏ одна из замечательных вершин. А. Гумбольдт много путешествовал, изучал природу Европы, Центральной и Южной Америки, Урала, Сибири. Именно в его трудах доказано значение анализа взаимосвязей в качестве основной идеи всей географической науки. Анализируя взаимосвязи рельефа, климата, животного мира и растительности, А. Гумбольдт заложил основы географии растений и географии животных, учения о жизненных формах, климатологии, общего землеведения обосновал идею вертикальной и широтной зональности.
В его работах «Путешествие в равноденственные области Нового света», т. 1-30 (1807-1834) и «Космос» развивается идея о земной поверхности как особой оболочке, где не только существует взаимосвязь, но и взаимодействие земли, воздуха, воды, наблюдается единство неорганической и органической природы. А. Гумбольдт впервые употребляет термины «жизнесфера», что по смыслу ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙует современному «биосфера», и «сфера разума», ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующий «ноосфере».

Книга А. Гумбольдта «Картины природы» никого не может оставить равнодушным, поскольку в ней сочетаются достоверные факты и высокохудожественные описания природы. Его считают основоположником художественного ландшафтоведения.

Основателем первой кафедры географии в Берлинском университете будет живший в одно время с А. Гумбольдтом Карл Риттер (1779-1859) В ϲʙᴏих широко известных трудах по землеведению он рассматривал Землю как жилище рода человеческого, существующего благодаря силе Божественного провидения.

К. Риттер ввел в науку термин «землеведение». Стоит заметить, что он пытался количественно определить пространственные соотношения между разными объектами.

В многотомном труде «Земля и люди. Всеобщая география» Э. Реклю (1830-1905) достаточно подробно описывает большинство стран мира. Стоит заметить, что он считается основоположником современного страноведения.

Из учебных пособий по землеведению, выходивших в XIX в., следует отметить работы Э. Ленца (1851), А. Рихтгофена (1883), Э. Ленда (1851) При этом данные авторы исключали из ϲʙᴏих работ биогеографию.

В России в XVIII-XIX вв. развитие географических идей связано с именами выдающихся ученых М. В. Ломоносова, В. Н. Татищева, С. П. Крашенинникова.

Материалистический подход к изучению явлений и процессов в природе особенно ярко наблюдался в трудах М. В. Ломоносова (1711 — 1765) В работе «О слоях земных» (1763) он изложил законы формирования рельефа Земли, в целом ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующие современным представлениям.

В XIX-XX вв. в России выходили труды по географии П. П. Семенова-Тян-Шанского, Н. М. Пржевальского, В. А. Обручева, Д. Н. Анучина и др.

С 80-х годов XIX в. на передовых позициях в области общего землеведения оказалась Русская географическая школа. В работах В.В.Докучаева (1846-1903) «Русский чернозем» (1883) и А. И. Воейкова (1842-1916) «Климаты земного шара» вскрывается на примере почв и климата сложный механизм взаимодействия компонентов географической оболочки.

В. В. Докучаев в конце XIX в. открыл закон мировой географической зональности. Материал опубликован на http://сайт
Это было выдающееся теоретическое обобщение. В. В. Докучаев полагал, что зональность будет всеобщим законом природы. Этот закон распространяется как на органическую, так и неорганическую природу. Естественно-исторические зоны, существующие на земном шаре, будут пространственным выражением ϶ᴛᴏго закона. Зеркалом закона мировой географической зональности будут почвы, отражающие взаимодействие живой и неживой природы. Год выхода монографии «Русский чернозем» — 1883 г. — считается годом рождения новой самостоятельной науки — почвоведения. В. В. Докучаев стал основоположником научного почвоведения. В его труде «Русский чернозем» доказывается, что почва — ϶ᴛᴏ самостоятельное естественно-историческое тело, возникшее вследствие взаимодействия пяти факторов почвообразования: 1) материнской породы; 2) климата; 3) рельефа местности; 4) живых организмов (микроорганизмов, растений, животных); 5) возраста страны. Впоследствии присоединился еше один фактор — хозяйственная деятельность человека. В. В. Докучаев пришел к выводу, что крайне важно изучать не только отдельные факторы, но и закономерные связи и взаимодействия между ними. Стоит заметить, что он показал, что с почвенными зонами тесно связаны сельскохозяйственные области. Отсюда следует, что в каждой зоне сельское хозяйство имеет ϲʙᴏи особенности и ϲʙᴏи методы решения производственных задач.

Вместе с В. В. Докучаевым самостоятельно работали его ученики и последователи: А. Н. Краснов, В. И. Вернадский, Г. И. Танфильсв, Г. Н. Высоцкий, К. Д. Глинка, С. А. Захаров, Л. И. Прасолов, Б. Б. Стоит сказать - полынов и др. В 1894 г. в Петровской земледельческой и лесной академии (ныне Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева) была создана кафедра почвоведения, кᴏᴛᴏᴩую возглавил В. Р. Вильяме (1863-1939) В его учебнике «Почвоведение», выдержавшем пять изданий, оббазируется идея тесной связи знаний о почвах с запросами земледелия. Ученик В. В. Докучаева и ботаника А. Н. Бекетова (Петербургский университет) А. Н. Краснов (1862-1914) в 1889 г. организовал кафедру географии в Харьковском университете, занимался изучением степей и зарубежных тропиков, создал Батумский ботанический сад. А. Н. Краснов обосновал черты научного землеведения, отличающие его от старой географии, в частности отыскание взаимной связи и взаимной обусловленности между явлениями природы, изучение генезиса (происхождения) явлений, а также изучение изменяющейся природы, а не статичной. Стоит заметить, что он создал первый русский учебник по общему землеведению для университетов. В учебнике А. Н. Краснов развивает новый взгляд на географию как науку, изучающую не отдельные явления и предметы, а географические комплексы — пустыни, степи и др.

Исходя из всего выше сказанного, мы приходим к выводу, что на протяжении столетий — от Аристотеля до Докучаева — предмет изучения физической географии усложнялся от двумерной земной поверхности до объемной географической оболочки с тесными связями между компонентами, ее составляющими.

В учебнике «Курс физической географии» II. И. Броунов четко сформулировал идею о том, что наружная оболочка Земли состоит из четырех сферических составляющих: литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, проникающих друг в друга: отсюда задачей физической географии будет изучение ϶ᴛᴏго взаимодействия. Его идеи оказали значительное влияние на дальнейшее развитие физической географии.

Мысль о том, что именно природная оболочка Земли будет основным предметом изучения физической географии, развивалась постепенно, начиная с А. Гумбольдта.

При этом, что такое оболочка Земли, какие компоненты входят в нее, каковы ее границы, было неясно. Впервые данные вопросы были рассмотрены Андреем Александровичем Григорьевым (1883- 1968) в 1932 г. в статье «Предмет и задачи физической географии».

В ϶ᴛᴏй статье А. А. Григорьев впервые предложил термин «физико-географическая оболочка», в частности, он полагал, что «земная поверхность представляет качественно особую вертикальную физико-географическую зону или оболочку, характеризующуюся глубоким взаимопроникновением и активным взаимодействием литосферы, атмосферы и гидросферы, возникновением и развитием именно в ней органической жизни, наличием в ней сложного, но единого физико-географического процесса». В 1937 г. выходит монография А. А. Григорьева, в кᴏᴛᴏᴩой он лает подробное обоснование географической оболочки как основного предмета физической географии, рассматривает границы географической оболочки и методы ее изучения.

Примерно в ϶ᴛᴏ же время Л.С. Берг развивает учение В. В. Докучаева о географических зонах и разрабатывает учение о ландшафтах. Ряд ученых в конце 1940-х годов развернули дискуссию, пытаясь противопоставить учение А. А. Григорьева и Л. С. Берга. При этом в фундаментальной работе С. В. Калесника «Основы общего землеведения» (1947, 1955) было доказано, что данные два направления не противоречат, а взаимно дополняют друг друга.

Качественно новый этап в изучении географической оболочки наступил после запусков искусственных спутников Земли, полета 12 апреля 1961 г. Юрия Алексеевича Гагарина, выведения многочисленных лабораторий в ближний и дальний космос. Это дало возможность изучать географическую оболочку со стороны. Всех космонавтов восхищала красота Земли, наблюдаемая из космоса, и вместе с тем очевидным стало глобальное загрязнение человеком ее поверхности. Сохранение чистоты географической оболочки стало насущной задачей человечества, а теория охраны окружающей человека среды — основой современного землеведения.

Сегодня — ϶ᴛᴏ одна из основных отраслей в системе географических наук, изучающая закономерности географической оболочки, ее пространственно-временную организацию и дифференциацию; круговорот веществ, энергии и информации; ее функционирование, динамику и эволюцию. Современное землеведение исследует геосферы, слагающие географическую оболочку, следит за их состоянием, составляет региональные и глобальные прогнозы ее развития.

Все данные задачи землеведения решаются на базе как традиционных и новых методов географических исследований (картографического, статистического, геофизического и др.), так и новейших достижений геоинформатики, дистанционного зондирования, космического землеведения.

Дарлинг, Муррей

Модуль Землеведение

Введение. Общее землеведение в системе географических дисциплин.

·Общее землеведение в системе географических наук.

·История географических исследований. Великие географические открытия.

·Географическая оболочка и ее компоненты.

1. Общее землеведение в системе географических дисциплин .

География – древняя и вечно юная наука, хорошо знакомая по школьному курсу. В ней неувядаемая романтика странствий удивительным образом сочетается с особым, глубоко научным видением мира. Едва ли найдется другая наука, которую в равной степени интересовали бы вода и суша, рельеф Земли и атмосферные процессы, живая природа и территориальная организация жизни и деятельности людей. Синтез этих знаний и характеризует современную географию.

Современная география – система взаимосвязанных наук, подразделяющихся прежде всего на науки физико-географические и экономико-географические.

Физико-географические науки (физическая география) относятся к наукам естественным, изучающим природу.

Объектом изучения физической географии является комплексная или , сформировавшаяся в результате соприкосновения, взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и организмов. По-другому, ГО - географическая оболочка Земли – это арена сложного взаимодействия и переплетения самых различных явлений и процессов живой и неживой природы, человеческого общества . В силу этого объект географии отличается от объектов других наук своей комплексностью, разнообразной системной организацией.

Знание общепланетарных географических закономерностей необходимо для понимания особенностей любой части планетарного комплекса, для расчета, учета, прогноза и регулирования воздействий общества на ГО.

Изучением участков ГО, составляющих ее природный комплекс, измененных и не измененных деятельностью людей, занимается раздел общего землеведения – ландшафтоведение. Общее землеведение и ландшафтоведение неразрывно связаны: предмет их изучения – природный комплекс. Иногда ландшафтоведение путают с физическим страноведением, которое занимается изучением участков ГО в «случайных границах», например, административных. Особого, своего предмета исследования физическое страноведение не имеет. Страноведческие работы важны тем, что они дают физико-географические сведения об определенной территории, необходимые практике.

Изучением компонентов ГО занимаются частные (компонентные) физико-географические науки. К ним относятся:

Геоморфология (от греч. geо – «Земля», morphe – наука, изучающая верхнюю, воздействующую с другими компонентами ГО часть литосферы . Результатом этого воздействия является рельеф земной поверхности. Изучает разнообразные формы рельефа, их происхождение и развитие.

Климатология (от греч. кlima – «наклон», logos – «учение») – наука о закономерностях формирования и развития в пространстве и времени воздушных масс атмосферы в результате их взаимодействия с другими компонентами ГО.

Океанология – комплексная наука о Мировом океане как специфической части ГО Земли.

Гидрология – наука о природных водах Земли – гидросфере . В узком смысле – наука о водах суши, исследующая разнообразные водные объекты (реки, озера, болота) с качественной и количественной характеристикой их положения, происхождения, режима в зависимости от состояния других компонентов ГО.

Почвоведение – наука об особом материальном теле Земли – почве . Почва – реальное проявление взаимодействия всех компонентов ГО.

Биогеография – синтетическая наука, которая выявляет закономерности географического распределения организмов и их сообществ, исследует их экосистемную организацию .

Гляциология – (от лат. glacies – «лед» и греч. logos – «учение») и

мерзлотоведение (геокриолитология) – науки об условиях возникновения, развития и формах различных наземных (ледники, морские льды, снежники, лавины и т.д.) и литосферных (вечная мерзлота, подземное оледенение) льдов.

Для понимания современного состояния ГО, всех составляющих ее природных комплексов необходимо знание истории их развития. Этим и занимаются палеогеография и историческая география.

Палеогеография и историческая география – науки, исследующие тенденции развития географических объектов в прошлом.

Если «общее землеведение» наука естественная, то экономическая география относится к общественным наукам, т.к. изучает структуру и размещение производства, условия и особенности его развития в различных странах и районах.

На стыке географии со смежными науками возникают новые направления: медицинская, военная, инженерная география.

Географические исследования немыслимы без применения карт, картографирования.

Карта, методы ее создания и использования составляют предмет изучения самостоятельной географической науки – картографии.

2. История географических исследований.

Землю открывали сообща. Самая первая документально подтвержденная экспедиция была организована женщиной.

Царица Хатшепсут – в истории Древнего Египта отправила корабли в страну благовоний – Пунт (ок. 1493 – 1492 гг. до н.э.).

Долгое время мореплавание оставалось исключительно прибрежным, т.к. единственным орудием движения было весло.

Около 1150 -1000 гг. до н.э. греки познакомились с Черным морем. Уже в 8 веке до н.э. они открыли Колхиду, основали 1-е колонии.

Начиная с 8 века финикияне регулярно плавали к островам Блаженных (Канарские острова), добывали красители из особого вида лишайника и из смолы драконового дерева.

Около 525 г. до н.э. они попытались заселить западное побережье Африки (финикияне – первооткрыватели Африки). Их беспримерное плавание вокруг Африки из Красного моря в Средиземное было повторено лишь через 2000 лет.

4 век до н.э. Общеупотребительными стали 2 части света: Европа и Азия (Ассия), связанные с ассирийскими терминами «эреб» - закат, и «асу» - восход. Третью известную часть света греки назвали Ливией. Римляне, завоевав Корфаген (2 в. До н.э.), назвали свою провинцию «Afrika», т.к. там обитало берберское племя афригии («афри» - пещера).

Большинство античных географов говорили, что Земля шарообразна, вопрос о размерах вызывал споры (Эратосфен 276 – 195 гг. до н.э. – длина окружности – 252 тыс. стадий, Посийдоний – 180 тыс. стадий).

На карте Эратосфена были нанесены параллели с различными промежутками, соответствующими климатическим зонам (они были вычислены по продолжительности уже схематично).

Весь земной шар был поделен на 5 или 9 широтных поясов: экватор – необитаемый, вследствие жары, два полярных – также необитаемых, вследствие холода, и лишь 2 промежуточных пояса – умеренны и обитаемы.

Полагали, что обитаемая часть суши окружена единым беспредельным Мировым океаном (Страбон).

Постепенно, по истечении веков, античная идея о шарообразности Земли была заменена на библейскую: Земля – диск, закрепленный под водами и покрытый хрустальным небосводом.

Начиная с 8 века килевые корабли норманнов (викингов) бесстрашно бороздили Норвежское, Балтийское, Северное, Баренцево моря, Бискайский залив. Они проникали в Белое, Каспийское, Средиземное, Черное моря, грабили и разоряли поселения. Они захватывали Британские острова, укрепились в Нормандии, терроризировали Францию, создали норманнское государство в Сицилии, 2 столетия держали в страхе всю Европу.

Они открыли Исландию (ок. 860 г.), в 981 г. Достигли берегов Гренландии и в 1000 г. – берегов Америки.

Гренландия была открыта Эриком Рыжим. Лейф Эриксон открыл Америку.

В середине 14 века началось сильное похолодание. Произошло угасание гренландских колоний.

Норманнам удалось проникнуть внутрь Америки до Великих озер и верховьев Миссисипи. По полному праву в 1887 г. в Бостоне был воздвигнут памятник Лейфу Эриксону – как первооткрывателю Америки.

Открытия норманнов не привлекли внимания ученых, как и незамеченные путешествия арабов.

Марроканца Ибн Батуту часто называют «величайшим путешественником всех времен до Магеллана. За 24 года (1325-1349) по суше и морю прошел около 120 тыс. км. Его ценнейший труд – книга по описанию посещенных им городов и стран.

Карты арабских географов Идриси (ок. 1150 г.) и Ибн аль-Варди (13 в.) свидетельствуют о присутствии там Скандинавии, Балтийского моря, Ладожского и Онежского озер, Двины, Днепра, Дона, Волги. Идриси показал Енисей, Байкал, Амур, Алтайские горы, Тибет, страну Син и страну Инд.

Через 3 с лишним столетия португальцы обогнули мыс Доброй Надежды, доказав, что Индийское море – часть Мирового океана (тогда появилось очертание 3-го материка – Африки).

В IХ-VIII вв. до н.э др. греки представляли землю в виде слегка выпуклого диска, похожего на щит воина, который со всех сторон со всех сторон омывается большой рекой-океаном. В древней Руси землю представляли в виде лепёшки, которую держут на 3-х китах. В древней Греции во времена Пифагора в VI в. до н.э. стали предполагать, что Земля – шар.

Первое доказательство шарообразности привёл в IV в. до н.э. Аристотель. К ним он относил наблюдения за лунными затмениями, во время кот. тени от Земли подающая на поверхность Луны всегда круглая. Изменения звёздного неба при движении по меридиану на большие расстояния горизонта при поднятии; при подъеме вверх расширяется горизонт.Со 2-ой половины ХV в. начинается возрождение, наступил период великих географических открытий. Христофор Колумб в 1492 году достиг берегов Америки. Васко да Гама обогнув Африку, продолжил морской путь в Индию в 1497 году. Экспедиция Магеллана совершило первое кругосветное плаванье 1519-1522 года.

В конце ХVII в. Исаак Ньютон предположил, что Земля не может иметь форму правильного шара, при вращении возникает центральная сила, кот. Максимально будет на экваторе, на полюсах она отсутствует. В 1672 году астроном Рише переехал в Париж в Кайенну и заметил отставание своих маятниковых часов на 2 мин. 28 сек. в сутки, чтобы часы шли правильно, пришлось укоротить маятник.При вращении возникает центробежная сила, которая перпендикулярна оси вращения, и тем больше, чем больше скорость вращения. Точки географических полюсов в осевом вращении не участвуют, центробежная сила здесь отсутствует, угловая скорость для остальных точек земной поверхности 15 град/час, а линейная скорость зависит от длины параллели, она максимальна на экваторе- 464м/сек, от экватора к полюсам уменьшается. Из-за центробежной сил вещ-во внутри Земли перемещалось от полюсов к экватору, в результате чего возникло полярное сжатие и экв. растяжение. Сила тяжести на полюсе больше, чем на экваторе из-за того, что на полюсе отсутствует центробежная сила и ближе к центру Земли. Вес предметов различается на 0,6% . Ср. радиус Земли 6371км, полярное сжатие составляет 21,4км (382м). Существует также экваториальное сжатие, экв. радиус отличается на 213м. С учётом полярного сжатия фигуру Земли назвали эллипсоид вращения или сфероид. С учётом экваториального сжатия фигуру назвали трёхгранной Эллипсоид. Сев. полис приподнят по отношению к южному на 20-30м, такую фигуру назвали кардиоидом. Но истинная форма Земли ещё сложнее, в наст. вр. её называют геоидом. Поверхность геоида совпадает со средним уровнем воды в океане, мысленно продолженном под материками. Геогр.значение фигуры и размеров Земли:1) Из-за шарообразной формы угол падения солнечных лучей от экватора к полюсам постепенно уменьшается, это ведёт к уменьшению нагрева земной поверхности, что лежит в основе географической зональности(термические пояса). 2) Благодаря шарообразной форме. З. имеет оболочечное строение.3) З. постоянно разделена на освещённую и неосвещённую сторону. Вместе с осевым вращением это определяет суточную ритмику теплового режима её поверхности.4) Благодаря своим размерам и массе З.обладает силой притяжения достаточной для удержания атмосферы данного хим. состава и гидросферы. В наст. вр. научными доказательствами шарообразности З. считаются: фотография измерения из космоса с искусственных спутников З., градусные измерения по поверхности З. и лунное затмение.

25 . Экологические проблемы Москвы и московской области.

Ежегодно в атмосферу М. выбрасывается более 1,2 млн. тонн загрязняющих в-в. В атмосфере обл. 0,5млн. тонн. Загрязняющие в-ва: 1) вредные газы (угарный, углекислый) оксид азота, диоксид азота, аммиак и др. 2) соединение свинца, ртути, меди и др. тяжелых металлов; 3) аэрозоли, и пыль-сажа, азбест. Основные источники: В М. на автотранспорт приходится 77%, Предприятия энергетики (ТЭЦ) 10%, остальное др. отрасли промышленности. В МО кроме центральных районов особенно сильно воздух загрязнён на ю-в и в. М. Причины: 1) преобладают ю-з, с-з ветры; 2) на с-в, в и частично на ю-в низменность; 3) на ю-в до Октяборьской Революции находилось много промышленных предприятий. В наст вр. в этой части много предприятий, особенно много в г. Люберцы, Балашихе, Коломне, Воскресенске и др.

Юлия Александровна Гледко

Общее землеведение: учебное пособие

Допущено

Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по специальностям «География (по направлениям)», «Гидрометеорология», «Космоаэрокартография», «Геоэкология»

Рецензенты:

кафедра физической географии учреждения образования «Белорусский государственный педагогический университет имени М. Танка» (доцент кафедры физической географии кандидат географических наук О. Ю. Панасюк);

декан факультета естествознания, доцент кафедры географии и охраны природы учреждения образования «Могилевский государственный университет имени А.А. Кулешова» кандидат педагогических наук, доцент И.Н. Шарухо

Введение

Общее землеведение – это отрасль географии, изучающая закономерности структуры, функционирования, динамики и эволюции географической оболочки на разных территориальных уровнях: глобальном, континентальном, зональном, региональном, локальном. Роль общего землеведения в системе географических наук уникальна. Представления землеведения (зональность, целостность, системность, эндогенное и экзогенное происхождение ряда форм рельефа и т. д.) играют ведущую роль в формировании гипотез о строении внешних оболочек других планет Солнечной системы, определяющих программы их исследования с помощью космических средств. Большинство наук о Земле опираются на базисные представления землеведения о взаимосвязях атмосферы, гидросферы, растительности и рельефа, суши и океанов, различных природных зон.

Общее землеведение – основа географического образования, его фундамент в системе географических наук. Наиболее важной задачей дисциплины является изучение географической оболочки, ее структуры и пространственной дифференциации, основных географических закономерностей. Эта задача обусловливает теоретическое содержание дисциплины. Наиболее общим для географии является закон географической зональности, поэтому в курсе общего землеведения прежде всего рассматриваются факторы, формирующие географическую оболочку и основную ее структурную особенность – горизонтальную (широтную) зональность. Законы целостности, эволюции, круговоротов вещества и энергии, ритмичности рассматриваются для всех сфер географической оболочки с учетом экологических условий.

Концепция землеведения, которая сложилась как системное учение о целостном объекте – географической оболочке – главным образом на протяжении XX в., в настоящее время приобретает дополнительную основу в виде космического землеведения, изучения глубинного строения Земли, физической географии Мирового океана, планетологии, эволюционной географии, исследования окружающей среды, ее сохранения для человечества и всего биологического многообразия. В связи с этим направленность общего землеведения заметно трансформировалась – от познания фундаментальных географических закономерностей к исследованию на этой основе «очеловеченной» природы с целью оптимизации природной среды и управления процессами, в том числе обусловленными человеческой деятельностью и ее последствиями, на планетарном уровне.

Современным направлением землеведения является создание единой интегрированной цифровой модели географической оболочки, подобной уже существующим моделям климатической системы, океанов, подземных вод и др. Ставится задача моделирования отдельных оболочек с целью постепенной интеграции их в единую модель планеты. Ключевым в построении данной модели в отличие от моделирования климата, океанов, оледенения является включение человеческой деятельности как основной силы, изменяющей географическую оболочку и в то же время зависящей от изменений, в ней происходящих. Перспектива создания такой модели заключается в широком использовании компьютерных технологий, развитии геоинформационных систем разного профиля и назначения, разработке новых принципов и средств сбора, обработки, хранения и передачи данных. Возникает необходимость во все большем объеме привлекать новые источники информации: аэрокосмические съемки, автоматические наблюдения с наземных и морских станций. Использование материалов аэрокосмических съемок позволяет получить новые фундаментальные знания о строении и развитии географической оболочки, организовать мониторинг геосистем разного ранга, обновить фонды топографических и тематических карт, а также создавать новые картографические документы научного и прикладного значения.

Представления и модели землеведения, существующие в настоящее время, наиболее ярко проявляются в процессе решения глобальных проблем, затрагивающих интересы всего человечества. Так, с концепциями землеведения связаны проблемы загрязнения атмосферы и гидросферы, включая переход локальных воздействий в глобальные, структурно-динамические изменения, происходящие в литосфере, нарушение регуляторной функции биоты и т. д.

Таким образом, спектр стоящих перед землеведением теоретических и практических задач огромен: исследование эволюции географической оболочки Земли; изучение истории взаимодействия природы и общества; анализ стихийных катастрофических природных явлений в их связи с хозяйственной деятельностью человека; разработка сценариев для моделирования отдельных оболочек с целью объединения их в единую модель планеты, прогнозирование глобальных изменений с учетом связей в системе «природа – население – хозяйство».

Место общего землеведения в системной классификации географических наук

1.1. Общее землеведение в системе географических наук

Географией называется комплекс тесно связанных между собой наук, который делится на четыре блока (Максаковский, 1998): физико-географические, социально-экономико-географические науки, картографию, 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.

Все физико-географические науки объединяет общий объект исследования. Большинство ученых пришли к единому мнению о том, что все физико-географические науки изучают географическую оболочку. По определению Н.И. Михайлова (1985), физическая география – наука о географической оболочке Земли, ее составе, структуре, особенностях формирования и развития, пространственной дифференциации.

Географическая оболочка (ГО) – сложная внешняя оболочка Земли, в пределах которой происходят интенсивные взаимодействия минеральной, водной и газовой сред (а после возникновения биосферы – и живого вещества) под воздействием космических явлений, прежде всего солнечной энергии. Единой точки зрения по поводу границ географической оболочки среди ученых не существует. Оптимальными границами ГО являются верхняя граница тропосферы (тропопауза) и подошва зоны гипергенеза – граница проявления экзогенных процессов, в пределах которых находится основная масса атмосферы, вся гидросфера и верхний слой литосферы с живущими или жившими в них организмами и следами человеческой деятельности (см. тему 9).

Таким образом, география не является наукой о Земле вообще (такая задача была бы непосильной для одной науки), а изучает только определенную и довольно тонкую ее пленку – ГО. Однако и в этих пределах природа изучается многими науками (биология, зоология, геология, климатология и др.). Какое же место занимает общее землеведение в системной классификации географических наук? Отвечая на этот вопрос, необходимо сделать одно пояснение. У каждой науки различаются объект и предмет изучения (объект науки – конечная цель, к которой стремится любое географическое исследование; предмет науки – ближайшая цель, задача, стоящая перед конкретным исследованием). При этом предмет изучения науки становится объектом изучения целой системы наук на более низкой классификационной ступени. Таких классификационных ступеней (таксонов) четыре: цикл, семейство, род, вид (рис. 1).

Вместе с географией в цикл наук о Земле входят геология, геофизика, геохимия, биология. Объектом всех этих наук является Земля, но предмет изучения у каждой из них – свой: для географии это земная поверхность как неразрывный комплекс естественного и социального происхождения; для геологии – недра; для геофизики – внутреннее строение, физические свойства и процессы, происходящие в геосферах; для геохимии – химический состав Земли; для биологии – органическая жизнь.

Курс предназначен для желающих получить начальные сведения о том, чем занимается географическая наука в целом.

Землеведение - раздел науки естествознания, в которую входят геология и биология. Изучает наиболее общие закономерности строения и развития географической оболочки Земли, её пространственно-временную организацию, круговорот вещества и энергии и т. д.

Данный термин был введен немецким географом К. Риттером в первой половине XIX века.

Введение, определение предмета

Землеведение - одна из фундаментальных географических наук. Задачей общего землеведения является познание географической оболочки как динамической структуры, ее пространственная дифференциация. Следует понимать, что по сути своей землеведение это прелюдия к «настоящей» географии. Учение о географической оболочке - та призма, которая позволяет определить принадлежность тех или иных предметов и явлений к сфере интересов географии. Так, составные части географической оболочки изучаются отраслевыми науками, в частности земная кора - геологией, однако как составная часть географической оболочки она является предметом изучения землеведения; итак, землеведение - наука о наиболее общих закономерностях географической оболочки. Общее землеведение тесно связано с ландшафтоведением, поскольку предметом изучения ландшафтоведения является ландшафтная сфера Земли - наиболее активная часть географической оболочки, состоящая из природно-территориальных комплексов (ПТК) различного ранга. Объединение идей землеведения и ландшафтоведения возможно при применении регионального подхода, ввиду избранного масштаба (не отдельный ландшафт, но и не вся географическая оболочка) - это нашло отражение в появлении физико-географического страноведения (к примеру, С. Н. Рязанцев «Киргизия» (1946 г.), А. Боли «Северная Америка» (1948 г.) и др.).

Литература по курсу

1. Бобков В. А., Селиверстов Ю. П., Черванев И. Г. Общее землеведение. С.Петербург, 1998.
2. Геренчук К. И., Боков В. А., Черванев И. Г. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1984.
3. Ермолаев М. М. Введение в физическую географию. Л.: Изд. ЛГУ, 1975.
4. Калесник С. В. Общие географические закономерности Земли. М.: Мысль, 1970.
5. Калесник С. В. Основы общего землеведения. М.: Учпедгиз, 1955.
6. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1990.
7. Шубаев Л. П. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1977.

Происхождение Земли и Солнечной системы

Солнечная система

Согласно современным научным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды - Солнца. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.

Земля сформировалась около 4,54 млрд лет назад из протопланетарного диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца.

Ядро планеты стремительно сжималось. Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образующие её горные породы плавились: более легкие вещества, богатые кремнием отделились в земном ядре от более плотных железа и никеля и образовали первую земную кору. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, земная кора затвердела и превратилась в прочную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород.

Остывая, Земля выбрасывала из своего ядра множество различных газов. В состав первичной атмосферы входили пары воды, метан, аммиак, углекислый газ, водород и инертные газы. В состав вторичной атмосферы - метан, аммиак, углекислый газ и водород. Часть водяных паров из атмосферы конденсировалась при охлаждении, и на Земле начали возникать океаны.

Предположительно 4 млрд лет назад, интенсивные химические реакции привели к возникновению самовоспроизводящихся молекул, и в течение полумиллиарда лет появился первый живой организм - клетка. Развитие фотосинтеза позволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере стал накапливаться кислород, а в верхних слоях - формироваться озоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело к развитию сложных клеток. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям.

Поверхность планеты постоянно менялась континенты появлялись и разрушались, перемещались, сталкивались и расходились. Последний суперконтинент распался 180 миллионов лет назад.

Общие статистические сведения

Площадь Земли:

• Поверхность: 510,073 миллионов км²
• Суша: 148,94 миллионов км²
• Вода: 361,132 миллионов км²

70,8 % поверхности планеты покрыто водой, и 29,2 % занимает суша.

Строение Земли

Модель Земли в разрезе

Земля имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек и металлического ядра. Внешняя часть ядра - жидкая, а внутренняя - твёрдая. Геологические слои Земли по глубине от поверхности:

• Земная кора - это верхний слой Земли. От мантии она отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн - границей Мохоровичича. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах, соответственно, различают два типа коры - континентальная и океаническая. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол.

• Мантия - это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами - породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и т. д. Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5 - 70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км.

• Ядро - наиболее глубокая часть планеты, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания - 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 °C, плотность около 12,5 т/м3,давление до 361 ГПа. Масса ядра - 1,932·10 24 кг.

Географическая оболочка

Географическая оболочка - целостная и непрерывная оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются, взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы и биосфера или живое вещество. Географическая оболочка включает в себя всю толщу гидросферы, всю биосферу, в атмосфере простирается до слоя озона, в земной коре охватывает область гипергенеза. Наибольшая мощность географической оболочки - около 40 км (ряд ученых за верхнюю границу принимает тропопаузу, за нижнюю - подошву стратисферы. Географическая оболочка отличается от других частей планеты наибольшей сложностью состава и строения, наибольшим разнообразием в степени агрегированности вещества (от свободных элементарных частиц через атомы, ионы до сложнейших соединений) и наибольшим богатством разными видами свободной энергии. На Земле только в географической оболочке есть организмы, почвы, осадочные породы, разные формы рельефа, концентрируется солнечное тепло, существует человеческое общество. Понятие географической оболочки сформулировал А. А. Григорьев. Близкими по значению понятиями являются ландшафтная оболочка (Ю. К. Ефремов), эпигеосфера (А. Г. Исаченко). Следует отметить, что в последнее время ряд ученых выдвигает тезисы о фактическом отсутствии географической оболочки, ее теоретическом характере (ввиду якобы обнаруженного отсутствия поверхности Мохоровичича (анализ данных с Кольской сверхглубокой скважины) и некоторых других свидетельств), однако это мнение не является устоявшимся и представляется не вполне удовлетворительно обоснованным.

Структура географической оболочки - внутренняя организация вещественного состава и энергетических процессов географической оболочки, проявляющаяся в характере взаимосвязей и сочетаний между различными ее компонентами, в первую очередь в соотношении тепла и влаги. Важнейшей структурной чертой географической оболочки в целом является её территориальная географическая дифференциация, подчиненная законам зональности, секторности, высотной поясности.

Составные части географической оболочки:

• Литосфера - внешняя сфера планеты, включающая земную кору до поверхности Мохоровичича.
• Гидросфера - прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и земной корой и представляющая совокупность океанов, морей, континентальных водных масс. Гидросфера покрывает 70,8 % земной поверхностей. Объем гидросферы - 1370,3 млн км³, что составляет 1/800 общего объема планеты. Из общей массы гидросферы 98,31 % сосредоточено в океанах и морях, 1,65 % - в материальных льдах приполярных областей и лишь 0,045 % в пресных водах рек, озер, болот. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды. Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой.
• Атмосфера - воздушная оболочка, окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести; принимают участие в суточном и годовом вращении Земли. Состав, движение и физические процессы в атмосфере являются предметом изучения метеорологии. Атмосфера не имеет четкой верхней границы; на высоте около 3000 км плотность атмосферы приближается к плотности вещества в межпланетном пространстве. В вертикальном направлении атмосферу подразделяют на: нижний слой - тропосферу (до высоты в 8-18 км), вышележащие - стратосферу (до 40-50 км), мезосферу (до 80-85 км), термосферу, или ионосферу (до 500-600 км, по другим данным - да 800 км), экзосферу и земную корону. Система движений атмосферы в общепланетном масштабе называется общей циркуляцией атмосферы. Практически единственный источник энергии атмосферных процессов - солнечная радиация. Из атмосферы, в свою очередь, уходит в космическое пространство длинноволновая радиация; между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный обмен теплом и влагой.
• Биосфера - совокупность частей земных оболочек, находящихся под воздействием живых организмов и занятая продуктами их жизнедеятельности.