Geografia ogólna - Milkov F.N.

1. Pojęcie koperty geograficznej. Najważniejsze właściwości i wzorce integralne koperta geograficzna

Ogólne nauki o Ziemi badają strukturę, rozwój i podział przestrzenny otoczki geograficznej.

Powłoka geograficzna to złożona, złożona formacja składająca się z szeregu powłok składowych (litosfery, hydrosfery, atmosfery i biosfery), pomiędzy którymi następuje wymiana materii i energii, łącząc te powłoki o różnej jakości w nową integralną jedność, w specjalny układ planetarny. Konsekwencją tej interakcji są różne formy rzeźby, skał osadowych i gleb, powstawanie i rozwój organizmów żywych, w tym człowieka.

Najważniejszymi integralnymi właściwościami powłoki geograficznej są:

1. Zdolność do akumulacji i transformacji energia słoneczna.
2. Nasycenie różne typy darmową energię, zapewniającą różnorodne naturalne procesy zachodzące w jej granicach.
3. Zdolność do wytwarzania biomasy i pełnienia roli naturalnego środowiska istnienia i rozwoju społeczeństwa ludzkiego.

Szczególnymi właściwościami powłoki geograficznej są:

- obecność substancji w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym;
-obecność wszystkich pierwiastki chemiczne istniejący na planecie Ziemia;
-różne formy ruchu materii;
- asymilacja i transformacja materii i energii pochodzącej z obu części wewnętrzne planeta Ziemia i z kosmosu, głównie ze Słońca;
-obecność zjawiska życia - organizmów żywych i ich kolosalnej energii;
-istnienie warunków umożliwiających egzystencję człowieka i rozwój społeczeństwa.

Kopertę geograficzną charakteryzują także pewne prawa i wzorce.

W filozofii i geografii zwyczajowo wyraźnie rozróżnia się pojęcia „prawa” i „prawidłowości”. Prawo to stabilna, powtarzalna relacja między zjawiskami w przyrodzie i społeczeństwie. Regularność to zbiór praw. W geografii mamy do czynienia przede wszystkim z wzorcami, które są zdeterminowane systemowo.

Główne wzorce powłoki geograficznej to: integralność, rytm, obieg substancji i podział na strefy równoleżnikowe (strefy wysokościowe), rozwój (rosnąca złożoność struktury).

Przyjrzyjmy się bardziej szczegółowo rozwojowi koperty geograficznej. Z filozoficznego punktu widzenia rozwój jest nieodwracalną, ukierunkowaną, naturalną zmianą w materii i świadomości, ich uniwersalnej właściwości. W wyniku rozwoju powstaje nowy stan jakościowy obiektu – jego skład i struktura. Wyróżnia się dwie formy rozwoju: 1) rozwój ewolucyjny (stopniowość) i 2) rozwój rewolucyjny (skok). Istnieją również dwie linie rozwoju: a) rozwój progresywny (wznoszący) i b) rozwój regresywny (zstępujący).

Historia rozwoju otoczki geograficznej sięga kilku miliardów lat. Wiek planety Ziemia określa się na 4,5–5 miliardów lat.

Odnotowane właściwości i wzorce powłoki geograficznej charakteryzują ją jako niezależny układ integralny, którego właściwości nie sprowadzają się do sumy właściwości jego części. Integralność tego systemu nie oznacza jednak jego wewnętrznej jednolitości.

galaktyka cyrkulacyjna topografii Ziemi

2. Zróżnicowanie pionowe i poziome obwiedni geograficznej

Koperta geograficzna charakteryzuje się niezwykle złożoną strukturą, niejednorodną zarówno w kierunku pionowym, jak i poziomym.

W kierunku pionowym powłoka geograficzna rozpada się na szereg powłok składowych (częściowych), z których każda jest zdominowana przez substancję w określonym stan skupienia lub formę jego organizacji. To zróżnicowanie materii nastąpiło w trakcie rozwoju Ziemi jako jednej z planet układ słoneczny. Substancja prywatnych muszli tworzy różne elementy przyrody: płaskorzeźbę ze skałami, które ją tworzą, gleby ze skorupą wietrzącą, zbiorowiska roślin i zwierząt (biocenozy), masy wody i powietrza itp.

Pozioma niejednorodność powłoki geograficznej wynika przede wszystkim z terytorialnego zróżnicowania energii związanego z kształtem i pochodzeniem planety Ziemia: różne ilości energii promieniowania pochodzącej z przestrzeni Świata oraz wewnętrzna energia Ziemi odbierana przez jednego lub drugiego część skorupy. Powstał w procesie wieloletniego rozwoju powłoki geograficznej i wyraża się w istnieniu naturalnych kompleksów terytorialnych i naturalnych kompleksów wodnych (odpowiednio PTC i PAK) - historycznie uwarunkowanych i ograniczonych terytorialnie naturalnych połączeń wzajemnie powiązanych składników przyrody. Kompleksy te są głównym obiektem złożonych badań fizyczno-geograficznych.

Zarówno wertykalna, jak i pozioma niejednorodność otoczki geograficznej powstała w procesie jej powstawania i rozwoju. Jednakże niejednorodność pionowa wynika wyłącznie ze zróżnicowania materii, natomiast niejednorodność pozioma wiąże się głównie z przestrzennym zróżnicowaniem energii. Ponieważ przeważająca większość energii dociera do obwiedni geograficznej z zewnątrz i podlega znaczącym zmianom w przestrzeni i czasie, zróżnicowanie poziome jest mniej stabilne, bardziej dynamiczne i stale staje się bardziej złożone w procesie ewolucji obwiedni geograficznej. W wyniku długoterminowego rozwoju w obrębie koperty geograficznej, a duża liczba PTC o różnej wielkości i różnym stopniu złożoności, jakby zagnieżdżone w sobie i reprezentujące system jednostek podrzędnych, tj. pewną drabinę hierarchiczną, tzw. ujednolicony system taksonomiczny.

3. Ujednolicony system taksonomiczny kompleksów przyrodniczych

W jednym hierarchicznym układzie jednostek taksonomicznych zarysowują się trzy poziomy organizacji PTC: planetarny (globalny), regionalny i topologiczny (lokalny), wyznaczany przez odmienne wzorce zróżnicowania obwiedni geograficznej na każdym z tych poziomów.

Topologiczne (lokalne) kompleksy naturalne. Każdy mniejszy kompleks powstaje i jest izolowany w procesie rozwoju większego, zawierającego go PTC. Zatem im mniejszy kompleks, tym jest młodszy, ma prostszą strukturę i jest bardziej dynamiczny.

Najprostszym, elementarnym PTC są facje. Główną cechą diagnostyczną facji jest przestrzenna jednorodność jej składników. Facja ma w swoich granicach tę samą litologię składowych skał, jednolitą topografię, a na całej swojej długości otrzymuje taką samą ilość ciepła i wilgoci. Przesądza to o dominacji jednolitego mikroklimatu na całej jego przestrzeni, a w konsekwencji o powstaniu jednej rodzimej biocenozy. W terenie facje zwykle zajmują część formy mikroreliefu. Przykładami facji są: wierzchołek piaszczystego brzegu na tarasie rzecznym z mchem borowo-białym na średnim bielicu gleby piaszczyste; górna część zbocza wzgórza morenowego o ekspozycji północnej z zielonym lasem świerkowym na glebach średniobielicowych, średniogliniastych; nachylona powierzchnia międzycieku, złożona z gleb okrywowych z glebami darniowo-lekko bielicowymi średniogliniastymi itp.

Zwykle facje w naturalny sposób zastępują się nawzajem wzdłuż profilu reliefu. Połączenie facji zamknięte w jednym elemencie reliefowym charakteryzuje się pewnymi cechami wspólnymi: pewną jednością i kierunkiem nowoczesne procesy(grawitacyjny, spływ powierzchniowy, bielicowanie itp.), podobny reżim hydrologiczny, podobieństwo pod względem dopływającej energii słonecznej itp. Pozwala to na identyfikację grup facji, połączonych wspólną lokalizacją na dowolnym elemencie formy mezoreliefu, jako niezależnego, bardziej złożonego PTC - sub-urochisty. Przykładami sub-urochów są grupy facji położone na zboczu wąwozu, wzgórza lub wąwozu, na górnej powierzchni wzgórza lub na dnie wąwozu, na powierzchni równiny zalewowej lub tarasu nad zalewem itp.

Bardziej złożonym PTK jest przewód, czyli pewnego systemu genetycznie, dynamicznie i terytorialnie powiązane facje i miejscowości. Z reguły trakty są wyraźnie oddzielone w przestrzeni; każdy z nich zwykle całkowicie zajmuje całą formę mezoreliefu. Z uwagi na to, że każda forma mezoreliefu powoduje izolację zajmującego ją PTC od sąsiedniego, w warunkach płaskich każdy wąwóz, wzgórze, depresja, równina zalewowa, terasa rzeczna czy jeziorna to nie tylko formacje geomorfologiczne, ale także odrębne PTC, najczęściej trakty. Połacie mogą być 1) proste, składające się wyłącznie z facji, oraz 2) złożone, w których przynajmniej jeden element płaskorzeźby zajmuje subtrakt. Charakterystyczne połączenia regularnie powtarzających się odcinków tworzą większe krajobrazy PTK.

Krajobraz to jednorodny genetycznie naturalny zespół terytorialny, mający to samo podłoże geologiczne, ten sam typ rzeźby, ten sam klimat i składający się z zespołu dynamicznie powiązanych i naturalnie powtarzających się obszarów pierwotnych i wtórnych, charakterystycznych tylko dla tego krajobrazu. Główną cechą diagnostyczną krajobrazu jest jego budowa morfologiczna, tj. zbiór i układ przestrzenny mniejszych PTK (jednostek morfologicznych), które go tworzą. Struktura morfologiczna krajobrazu ujawnia się poprzez różne jednostki morfologiczne.

Krajobraz, reprezentujący system połączonych ze sobą stosunkowo prostych PTC, jest jednocześnie sam w sobie integralna część bardziej złożony sprzęt i ostatecznie część obszaru geograficznego.

Krajobraz z jednej strony zwieńcza szereg PTC na poziomie topologicznym, z drugiej strony krajobraz zaczyna się od szeregu jednostek na poziomie regionalnym.

Zatem w jednym hierarchicznym układzie jednostek taksonomicznych wyróżnia się trzy poziomy organizacji PTC: planetarny (globalny), regionalny i topologiczny (lokalny).

Julia Aleksandrowna Gledko

Geografia ogólna: podręcznik

Przyznał

Ministerstwo Edukacji Republiki Białorusi as pomoc dydaktyczna dla studentów instytucji wykształcenie wyższe na specjalnościach „Geografia (w obszarach)”, „Hydmeteorologia”, „Kosmoaerokartografia”, „Geoekologia”

Recenzenci:

Katedra Geografii Fizycznej instytucji edukacyjnej „Białoruski Państwowy Uniwersytet Pedagogiczny im. M. Tanka” (adiunkt Katedry Geografii Fizycznej, kandydat nauk geograficznych O. Yu Panasyuk);

Dziekan Wydziału Nauk Przyrodniczych, profesor nadzwyczajny Katedry Geografii i Ochrony Przyrody Mohylewskiej Instytucji Oświatowej uniwersytet państwowy nazwany na cześć A.A. Kuleshova” Kandydat nauk pedagogicznych, profesor nadzwyczajny W. Szarukho

Wstęp

Ogólne nauki o Ziemi to gałąź geografii badająca wzorce struktury, funkcjonowania, dynamiki i ewolucji otoczki geograficznej na różnych poziomach terytorialnych: globalnym, kontynentalnym, strefowym, regionalnym, lokalnym. Rola ogólna nauka o Ziemi jest czymś wyjątkowym w systemie nauk geograficznych. Pojęcia nauk o Ziemi (podział na strefy, integralność, systematyczność, endogenne i egzogenne pochodzenie szeregu form reliefowych itp.) odgrywają wiodącą rolę w tworzeniu hipotez na temat struktury zewnętrznych powłok innych planet Układu Słonecznego, które określają programy do nauki z wykorzystaniem środków kosmicznych. Większość nauk o Ziemi opiera się na podstawowych koncepcjach nauk o Ziemi, dotyczących wzajemnych powiązań atmosfery, hydrosfery, roślinności i rzeźby terenu, lądów i oceanów oraz różnych stref naturalnych.

Ogólne nauki o Ziemi są podstawą edukacji geograficznej, jej fundamentem w systemie nauk geograficznych. Najważniejszym zadaniem dyscypliny jest badanie powłoki geograficznej, jej struktury i zróżnicowania przestrzennego oraz podstawowych wzorców geograficznych. Zadanie to określa treść teoretyczną dyscypliny. Najbardziej powszechnym prawem geograficznym jest prawo podziału na strefy geograficzne, dlatego w toku ogólnych nauk o Ziemi najpierw rozważa się czynniki tworzące otoczkę geograficzną i jej główną cechę strukturalną - podział na strefy poziome (równoleżnikowe). Prawa integralności, ewolucji, cykli materii i energii oraz rytmu są uwzględniane dla wszystkich sfer otoczki geograficznej, biorąc pod uwagę warunki środowiskowe.

Koncepcja nauk o Ziemi, która rozwinęła się jako systematyczna doktryna o integralnym obiekcie – powłoce geograficznej – głównie w XX wieku, obecnie zyskuje dodatkową podstawę w postaci nauk o Ziemi kosmicznej, badania głębokiej struktury Ziemi, geografia fizyczna Oceanu Światowego, planetologia, geografia ewolucyjna, środowisko badawcze, jego ochrona dla ludzkości i całej różnorodności biologicznej. Pod tym względem zainteresowania ogólnej nauk o Ziemi uległy zauważalnej zmianie - ze znajomości podstawowych wzorców geograficznych do badania na tej podstawie „humanizowanej” przyrody w celu optymalizacji środowisko naturalne i zarządzanie procesami, w tym także spowodowanymi działalnością człowieka i jej konsekwencjami, na poziomie planety.

Współczesny kierunek nauk o Ziemi polega na stworzeniu jednego zintegrowanego cyfrowego modelu powłoki geograficznej, podobnego do istniejące modele system klimatyczny, oceany, wody gruntowe itp. Zadanie polega na modelowaniu poszczególnych muszli w celu stopniowego zintegrowania ich w jeden model planety. Kluczem do zbudowania tego modelu, w przeciwieństwie do modelowania klimatu, oceanów i zlodowaceń, jest inkluzja działalność człowieka jako główną siłę zmieniającą otoczkę geograficzną i jednocześnie uzależnioną od zachodzących w niej zmian. Perspektywa stworzenia takiego modelu tkwi w powszechnym wykorzystaniu technologii komputerowych i rozwoju systemów informacji geograficznej różne profile i celu, opracowanie nowych zasad i sposobów gromadzenia, przetwarzania, przechowywania i przekazywania danych. Istnieje potrzeba coraz większego wykorzystania nowych źródeł informacji: badań lotniczych, automatycznych obserwacji ze stacji naziemnych i morskich. Wykorzystanie materiałów do badań lotniczych i kosmicznych umożliwia uzyskanie nowej podstawowej wiedzy o strukturze i rozwoju otoczki geograficznej, organizację monitoringu geosystemów różnych rang, aktualizację zasobów map topograficznych i tematycznych, a także tworzenie nowych dokumentów kartograficznych o charakterze naukowym i stosowanym znaczenie.

Idee i modele nauk o Ziemi, które obecnie istnieją, najwyraźniej manifestują się w procesie rozwiązywania problemy globalne wpływające na interesy całej ludzkości. Zatem koncepcje nauk o Ziemi wiążą się z problemami zanieczyszczenia atmosfery i hydrosfery, w tym z przejściem oddziaływań lokalnych na globalne, zmianami strukturalnymi i dynamicznymi zachodzącymi w litosferze, zakłóceniem funkcji regulacyjnej fauny i flory itp.

Zatem zakres teoretycznych i praktycznych zadań stojących przed naukami o Ziemi jest ogromny: badanie ewolucji powłoki geograficznej Ziemi; studiowanie historii interakcji między przyrodą a społeczeństwem; analiza klęsk żywiołowych zjawiska naturalne w ich związku z działalność gospodarcza osoba; opracowanie scenariuszy modelowania poszczególnych powłok w celu połączenia ich w jeden model planety, prognozowanie globalne zmiany z uwzględnieniem powiązań w układzie „przyroda – populacja – gospodarka”.

Miejsce ogólnych nauk o Ziemi w systemowej klasyfikacji nauk geograficznych

1.1. Geografia ogólna w systemie nauk geograficznych

Geografia to zespół ściśle ze sobą powiązanych nauk, który dzieli się na cztery bloki (Maksakovsky, 1998): nauki fizyczno-geograficzne, społeczno-ekonomiczno-geograficzne, kartografia, studia regionalne. Każdy z tych bloków dzieli się z kolei na systemy nauk geograficznych.

Blok nauk fizyczno-geograficznych składa się z nauk fizycznych i geograficznych ogólnych, nauk szczegółowych (branżowych) fizyczno-geograficznych oraz paleogeografii. Ogólne nauki fizyczne i geograficzne dzielą się na ogólna geografia fizyczna (geografia ogólna) i regionalna geografia fizyczna.

Wszystkie nauki fizyczno-geograficzne łączy wspólny przedmiot badań. Większość naukowców doszła do konsensusu, że wszystkie nauki fizyczno-geograficzne badają obwiednię geograficzną. Z definicji N.I. Michajłowa (1985) geografia fizyczna to nauka o skorupie geograficznej Ziemi, jej składzie, strukturze, cechach powstawania i rozwoju, zróżnicowaniu przestrzennym.

Koperta geograficzna (GE)- złożona zewnętrzna powłoka Ziemi, w obrębie której zachodzą intensywne interakcje pomiędzy środowiskami mineralnymi, wodnymi i gazowymi (a po powstaniu biosfery materią żywą) pod wpływem zjawisk kosmicznych, przede wszystkim energii słonecznej. Wśród naukowców nie ma jednego punktu widzenia na temat granic koperty geograficznej. Optymalnymi granicami GO są górna granica troposfery (tropopauza) i dno strefy hipergenezy - granica przejawu procesów egzogenicznych, w obrębie których większość atmosfery, cała hydrosfera i górna warstwa zlokalizowano litosferę z organizmami w niej żyjącymi lub żyjącymi oraz ślady działalności człowieka (patrz temat 9 ).

Geografia nie jest zatem nauką o Ziemi w ogóle (takie zadanie przekraczałoby możliwości jednej nauki), lecz bada jedynie jej pewną i dość cienką warstwę – geologię. Jednak nawet w tych granicach przyrodę bada wiele nauk (biologia, zoologia, geologia, klimatologia itp.). Jakie miejsce zajmuje geografia ogólna w systemowej klasyfikacji nauk geograficznych? Odpowiadając na to pytanie, należy dokonać jednego wyjaśnienia. Każda nauka ma inny przedmiot i przedmiot badań (przedmiot nauki jest celem ostatecznym, do którego dąży każde badanie geograficzne; przedmiotem nauki jest cel bezpośredni, zadanie stojące przed konkretnym badaniem). W tym przypadku przedmiot badania nauki staje się przedmiotem badań całego systemu nauk na niższym poziomie klasyfikacji. Wyróżnia się cztery takie poziomy klasyfikacji (taksony): cykl, rodzina, rodzaj, gatunek (ryc. 1).

Razem z geografią Cykl nauki o Ziemi obejmuje geologię, geofizykę, geochemię, biologię. Przedmiotem wszystkich tych nauk jest Ziemia, ale każda z nich ma swój własny przedmiot badań: dla geografii jest to powierzchnia Ziemi jako nierozerwalny zespół pochodzenia naturalnego i społecznego; dla geologii – podłoże; dla geofizyki – struktura wewnętrzna, właściwości fizyczne i procesy zachodzące w geosferach; dla geochemii – skład chemiczny Ziemi; dla biologii - życie organiczne.

W systemie podstawowej edukacji geograficznej nauki o Ziemi stanowią swego rodzaju ogniwo łączące wiedzę geograficzną, umiejętności i pomysły nabyte w szkole z globalnymi naukami przyrodniczymi. Kurs ten wprowadza przyszłego geografa w złożony świat zawodowy, kładąc podwaliny pod światopogląd geograficzny i myślenie. Świat geograficzny w naukach o Ziemi jawi się jako całość; procesy i zjawiska są rozpatrywane w systematycznym powiązaniu ze sobą i z otaczającą przestrzenią. „W naukach o Ziemi uwaga zostaje przeniesiona z faktów jako takich na rzecz wyjaśnienia kompleksowych powiązań między nimi i ujawnienia złożonego zestawu procesów geograficznych zachodzących na całym świecie” – pisał ponad pół wieku temu S. Kalesnik.

Geografia jest jedną z podstawowych nauk przyrodniczych. W hierarchii naturalnego cyklu nauk nauki o Ziemi, jako szczególny wariant nauk planetarnych, powinny znajdować się na równi z astronomią, kosmologią, fizyką i chemią. Kolejną rangę tworzą nauki o Ziemi – geologia, geografia, biologia ogólna, ekologia itp. Geografia zajmuje szczególną rolę w systemie dyscyplin geograficznych. Jawi się jako „supernauka”, łącząca informacje o wszystkich procesach i zjawiskach zachodzących po powstaniu planety z mgławicy międzygwiazdowej. W tym czasie na naszej planecie pojawiła się skorupa ziemska, muszle powietrzne i wodne, w różnym stopniu nasycone żywą materią. W wyniku ich interakcji na obrzeżach planety powstała określona objętość materiału - otoczka geograficzna. Badanie tej powłoki jako złożonej formacji jest zadaniem nauk o Ziemi.

Geografia stanowi podstawę teoretyczną ekologii globalnej - nauki oceniającej stan obecny i przewidującej nadchodzące zmiany w otoczce geograficznej jako środowisku istnienia organizmów żywych w celu zapewnienia im dobrostanu ekologicznego. Z biegiem czasu stan otoczki geograficznej ulegał zmianie i zmienia się z czysto naturalnego na naturalno-antropogeniczny, a nawet znacząco antropogeniczny. Ale zawsze tak było i będzie w odniesieniu do człowieka i istot żywych środowisko. Z tej perspektywy głównym zadaniem nauk o Ziemi jest badanie globalnych zmian zachodzących w środowisku geograficznym w celu zrozumienia interakcji procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, które determinują ekosystem Ziemi.

Geografia jest podstawa teoretyczna geografia ewolucyjna - ogromny blok dyscyplin badających historię powstania i rozwoju naszej planety oraz jej środowiska. Zapewnia zrozumienie przeszłości oraz uzasadnienie przyczyn i skutków współczesnych procesów i zjawisk w środowisku geograficznym. Opierając się na fakcie, że przeszłość determinuje teraźniejszość, nauki o Ziemi w znaczący sposób pomagają rozszyfrować tendencje rozwojowe niemal wszystkich globalnych problemów naszych czasów. To swego rodzaju klucz do zrozumienia świata.

Termin „geografia” pojawił się w połowie XIX wieku. przy tłumaczeniu dzieł niemieckiego geografa K. Rittera przez rosyjskich tłumaczy pod przewodnictwem P. Semenowa-Tyana-Szanskiego. To słowo ma czysto rosyjskie brzmienie. Obecnie w języki obce Pojęcie „geografia” ma różne terminy i jego dosłowne tłumaczenie jest czasami trudne. Wyrażaliśmy już opinię, że termin „geografia” został wprowadzony przez badaczy rosyjskich jako ten, który najpełniej oddaje istotę tłumaczonych opisów – miejsce. W tym kontekście stwierdzenie, że „geografia” tak zrobiła, jest raczej niewłaściwe obcego pochodzenia i wprowadzone przez K. Rittera. W pracach Rittera nie ma takiego słowa; mówił on o wiedzy o Ziemi czy ogólnej geografii, a termin rosyjskojęzyczny jest owocem rosyjskich specjalistów.

Geografia jako doktryna systematyczna rozwinęła się głównie w XX wieku. w wyniku badań czołowych geografów i przyrodników, a także uogólnień zgromadzonej wiedzy. Jednak jego początkowe skupienie uległo zauważalnej zmianie, przechodząc od znajomości podstawowych wzorców przyrodniczo-geograficznych do badania na tej podstawie „humanizowanej” przyrody w celu optymalizacji otaczającego środowiska (naturalnego lub naturalno-antropogenicznego) i zarządzania nim na poziomie planetarnym. poziomie, mając szlachetne zadanie zachowania różnorodności biologicznej.

Traktując nauki o Ziemi jako podstawową naukę przyrodniczą o profilu geograficznym, należy zwrócić uwagę na główną metodę metodologiczną badania obiektów geograficznych - przestrzenno-terytorialną, tj. badanie dowolnego obiektu w jego położeniu przestrzennym i relacji z otaczającymi obiektami. W tym względzie szczególnie podkreślamy, że otoczka geograficzna jest koncepcją trójwymiarową, w której terytorium wraz z jego głębokością (podglebie i woda) i wysokością (powietrze) kształtuje się wspólnie pod wpływem procesów i zjawisk geograficznych, które stale się zmieniają. czas.

Nauka o Ziemi jest zatem nauką podstawową, która bada ogólne wzorce struktury, funkcjonowania i rozwoju powłoki geograficznej w jedności i interakcji z otaczającą czasoprzestrzenią na różnych poziomach jej organizacji (od Wszechświata do atomu) i ustala sposoby powstawania i istnienia współczesnych sytuacji przyrodniczych (naturalno-antropogenicznych) oraz kierunki ich możliwych przemian w przyszłości.

Powyżej powiedziano, że przedmiotem badań ogólnej nauk o Ziemi jest obwiednia geograficzna, dlatego też ogólną naukę o Ziemi należy uważać za badanie obwiedni geograficznej. Podstawy doktryny muszli geograficznej powstały już w latach 30. obecnego stulecia, jednakże niektóre idee, a także badania nad składem, strukturą i ewolucją muszli, rozwinęły się w trakcie poprzedniego, długiego etapu kształtowania się muszli fizycznych. geografia i nauki pokrewne.

Definicja ogólnej nauk o Ziemi jako nauki o otoczce geograficznej nie oddaje jeszcze w pełni specyfiki tej nauki. W trakcie rozwoju każdej nauki jej przedmiot jest rozważany pod różne kąty wizję i z reguły badanie rozpoczyna się od cech czysto zewnętrznych, powierzchownych, a następnie przechodzi do identyfikacji cech głębszych, istotnych. Wynika to z pewnych praw poznania dowolnego przedmiotu właściwych nauce, a także ze zmian w zadaniach, jakie społeczeństwo stawia przed nauką. Przedmiotem jej badań jest ta strona przedmiotu, którą dana nauka rozważa na odpowiednim etapie rozwoju (Plahotnik A.F., 1981). Zmiana zadań, jakie dana nauka rozwiązuje przy badaniu przedmiotu, oznacza zatem zmianę jej przedmiotu.

Przez wiele stuleci (prawdopodobnie do połowy XIX w.) geografowie zajmowali się przede wszystkim opisem powierzchni Ziemi. Stopniowo, wraz z opisem, zaczęto rozwiązywać problemy naukowego wyjaśnienia obserwowanych zjawisk. Przejście to najwyraźniej zostało zarysowane w pracach A. Humboldta.

We współczesnym okresie wzmożonego wpływu człowieka na środowisko naturalne jego ciężkie zanieczyszczenie oraz pojawieniem się niedoborów zasobów naturalnych, zadania zarządzania środowiskiem, mające z jednej strony na celu zaspokojenie potrzeb ludzkości w zasoby naturalne z drugiej strony optymalizacja środowiska naturalnego, czyli wykorzystanie zasobów zapewniających jego normalne funkcjonowanie. Problem optymalizacji środowiska naturalnego rozwiązywany jest na kilku poziomach: lokalnym, regionalnym i globalnym. Pierwsza wiąże się z przekształceniem środowiska przyrodniczego na małych obszarach – bezpośrednio tam, gdzie nastąpiło oddziaływanie. Doświadczenia takiego wpływu znane są od najwcześniejszych etapów istnienia człowieka. Są to nawadnianie i oranie gruntów, wylesianie itp. Na poziomie regionalnym wpływ na przyrodę składa się z indywidualnych, indywidualnych zmian lokalnych. Przykładem są zmiany w terytorium zamieszkałych obszarów lądowych globu. Optymalizacja zarządzania środowiskiem na poziomie regionalnym wymaga ukierunkowanych i skoordynowanych oddziaływań na poziomie administracyjnej części kraju, całego państwa lub grupy państw.

Globalny poziom optymalizacji odpowiada całej otoczce geograficznej lub jej bardzo znacznej części - półkuli, kontynentowi, oceanowi. Jest to dokładnie ten poziom, na którym konieczna jest znajomość praw budowy, funkcjonowania, dynamiki i rozwoju otoczki geograficznej jako integralnego systemu przyrodniczego. Wykonalność i zasadnicza możliwość optymalizacji koperty geograficznej zaczęto zdawać sobie sprawę stosunkowo niedawno, już w epoce postęp naukowy i technologiczny. Dzięki sukcesom takich integrujących przemysłów i nauk, jak teoria systemów, cybernetyka i modelowanie matematyczne, a także gromadzeniu rzeczywistych obserwacji uzyskanych z kosmosu oraz możliwości ciągłego monitorowania stanu otoczki geograficznej i jej reakcji na człowieka- wykonane działania, idea tego jako integralna zorganizowany system, który posiada zdolność do samoregulacji i automatycznego utrzymywania na określonym poziomie wartości podstawowych funkcji życiowych ważne parametry i funkcje. Podejście to zawiera w sobie nowość zadania i możliwości optymalizacji obwiedni geograficznej. Optymalizacja powinna polegać na ukierunkowanym, wcześniej obliczonym, dozowanym efekcie, który powinien przede wszystkim oddziaływać na mechanizmy kontrolujące samoregulację. Tak to widzą autorzy nowoczesna koncepcja ogólna nauka o Ziemi i istota zadań, jakie życie pilnie stawia przed ogólną nauką o Ziemi - jedyną nauką, która bada powłokę geograficzną jako integralny system i dlatego jest odpowiedzialna za sukcesy ludzkości w dziedzinie globalnej regulacji stanu przyrody środowiska w celu jego optymalizacji.

W związku z tym za współczesne zadanie ogólnej nauk o Ziemi będziemy uważać znajomość wzorców budowy, dynamiki i rozwoju powłoki geograficznej w celu opracowania systemu optymalnej kontroli procesów w niej zachodzących.

Przestrzeń geograficzna, będąca w istocie naturalnym siedliskiem społeczeństwa ludzkiego, jest obecnie w mniejszym lub większym stopniu zmieniana przez działalność gospodarczą, a w niektórych przypadkach, ściśle z nią powiązana, tworzy system przyrodniczo-techniczny. W tym nowym stanie, którego nie można już nazwać czysto naturalnym, otoczka geograficzna nabrała jakościowo nowych cech. Dlatego kryteria optymalizacji kojarzą się nie tylko z utrzymaniem i doskonaleniem właściwości naturalne, ale także z tworzeniem, konstruowaniem nowych, nieznanych wcześniej właściwości, kombinacji, stanów, czyli rozwiązaniem tych problemów, które we współczesnej literaturze geograficznej odnoszą się do geografii konstruktywnej. Współczesna ogólna nauka o Ziemi w coraz większym stopniu staje się nauką konstruktywną.

Wiele problemów pojawiających się w ogólnej naukach o Ziemi na współczesnym, konstruktywnym etapie jej rozwoju jest tak złożonych i rozległych, wymagających tak głębokich i wszechstronnych badań, użycia takiego arsenału metod, że wykraczają one poza możliwości jakiejkolwiek gałęzi wiedzy, nauki lub nawet grupę nauk pokrewnych. Z tego powodu zadania optymalizacji środowiska przyrodniczego i projektowania systemów przyrodniczo-technicznych, które są najbardziej aktualne dziś i w najbliższej przyszłości, mają charakter interdyscyplinarny. W tym sensie ogólne nauki o Ziemi powinny pełnić rolę integrującego ogniwa w rozwoju takich problemów.

Należy mieć na uwadze, że opracowanie modelu sterowania dla tak złożonego systemu, jakim jest obwiednia geograficzna, jest zadaniem cybernetycznym i dlatego wymaga spójnego, systematycznego podejścia do jego realizacji. W tym celu konieczne jest odkrycie i dogłębne zbadanie naturalnych mechanizmów samoregulacji kontrolujących procesy wymiany energii i masy oraz opracowanie teorii, która umożliwiłaby aktywne oddziaływanie na te mechanizmy. Taka teoria nie powstała jeszcze w naukach o Ziemi.

Jednak zrozumienie współczesnych procesów nie wystarczy, aby skutecznie oddziaływać na otoczenie geograficzne. Koperta geograficzna jest unikalnym zjawiskiem w Układzie Słonecznym. Nie ma analogii, których zbadanie pomogłoby przetestować nasze konstrukty teoretyczne. Nie ma innych systemów naturalnych, które posłużyłyby za jego model. Ze względu na nieprzewidywalność wyników oraz złożoność (niebezpieczeństwo) eksperymentów, ogólna nauka o Ziemi musi opierać się na analizie historii rozwoju natury powierzchni Ziemi, aby poprzez taką analizę ujawnić przyczyny zjawisk, które miały już miejsce w przeszłości. Dlatego najbliższym towarzyszem ogólnej nauk o Ziemi jest paleogeografia, która umożliwia wykorzystanie wiedzy o przeszłości do analizy teraźniejszości i przewidywania przyszłości.

W rozwoju i funkcjonowaniu powłoki geograficznej bardzo ważną rolę odgrywa jej struktura, zapewniająca jej integralność jako układu naturalnego. Dlatego badanie struktury otoczki geograficznej jest jednym z pierwszych zadań ogólnej nauk o Ziemi.

Koperta geograficzna jest systemem dynamicznym. W nim stale zachodzą ruchy mas materii, obserwuje się wzajemne przejścia energii, manifestują się procesy ukierunkowanej zmiany i rytmu. Wszystkie się tworzą złożony system wymiana energii i masy zachodząca pomiędzy powłoką a środowiskiem zewnętrznym oraz pomiędzy podsystemami powłoki geograficznej. Dynamika koperty geograficznej nie została jeszcze dostatecznie zbadana. Jej badania również ważne zadanie ogólna nauka o Ziemi.

Aby świadomie ingerować w „życie” systemu w celu jego optymalizacji, konieczna jest odpowiednia wiedza na jego temat. Systematyczna analiza koperty geograficznej stawia pierwsze kroki. Jest oczywiste, że jego powodzenie w dużej mierze zadecyduje o realności rozwiązania sformułowanego powyżej problemu nowoczesne zadanie ogólna nauka o Ziemi.

Kurs przeznaczony jest dla osób pragnących uzyskać wstępną wiedzę z zakresu nauk geograficznych.

Geografia- dział nauk przyrodniczych obejmujący geologię i biologię. Bada najbardziej ogólne wzorce budowy i rozwoju powłoki geograficznej Ziemi, jej organizację przestrzenno-czasową, obieg materii i energii itp.

Termin ten wprowadził niemiecki geograf K. Ritter w pierwszej połowie XIX wieku.

Wprowadzenie, określenie tematu

Geografia jest jedną z podstawowych nauk geograficznych. Zadaniem ogólnej nauk o Ziemi jest zrozumienie otoczki geograficznej jako struktury dynamicznej i jej przestrzennego zróżnicowania. Należy rozumieć, że w istocie geografia jest wstępem do „prawdziwej” geografii. Doktryna obwiedni geograficznej jest pryzmatem, który pozwala określić, czy określone obiekty i zjawiska należą do sfery zainteresowań geografii. Zatem składniki powłoki geograficznej są badane przez nauki branżowe, w szczególności skorupę ziemską - przez geologię, ale jak część koperta geograficzna, jest przedmiotem badań nauk o Ziemi; Więc, Geografia- nauka o najbardziej ogólnych wzorach obwiedni geograficznej. Ogólne nauki o Ziemi są ściśle związane z naukami o krajobrazie, ponieważ przedmiotem badań nauk o krajobrazie jest sfera krajobrazowa Ziemi - najbardziej aktywna część otoczki geograficznej, składająca się z kompleksów przyrodniczo-terytorialnych (NTC) różnych stopni. Łączenie idei nauk o Ziemi i nauk o krajobrazie jest możliwe przy zastosowaniu podejścia regionalnego, ze względu na wybraną skalę (nie odrębny krajobraz, ale nie cała obwiednia geograficzna) – znalazło to odzwierciedlenie w pojawieniu się regionalnych studiów fizyczno-geograficznych (np. przykład S. N. Ryazantsev „Kirgistan” (1946 g.), A. Boli „ Ameryka Północna„(1948) itd.).

Literatura do kursu

Bobkov V. A., Seliverstov Yu P., Chervanev I. G. Geografia ogólna. Petersburg, 1998.
Gerenchuk K. I., Bokov V. A., Chervanev I. G. Geografia ogólna. M.: Szkoła wyższa, 1984.
Ermolaev M. M. Wprowadzenie do geografii fizycznej. Prowadzony. Uniwersytet Państwowy w Leningradzie, 1975.
Kalesnik S. V. Ogólne wzorce geograficzne Ziemi. M.: Mysl, 1970.
Kalesnik S. V. Podstawy ogólnej nauk o Ziemi. M.: Uchpedgiz, 1955.
Milkov F.N. Geografia ogólna. M.: Szkoła wyższa, 1990.
Shubaev L.P. Geografia ogólna. M.: Szkoła wyższa, 1977.

Pochodzenie Ziemi i Układu Słonecznego

układ słoneczny

Według współczesnych idei naukowych powstawanie Układu Słonecznego rozpoczęło się około 4,6 miliarda lat temu wraz z grawitacyjnym zapadnięciem się niewielkiej części gigantycznego międzygwiazdowego obłoku molekularnego. Bardzo materia znalazła się w grawitacyjnym centrum zapadnięcia się, tworząc później gwiazdę – Słońce. Materia, która nie wpadła do środka, utworzyła obracający się wokół niej dysk protoplanetarny, z którego później powstały planety, ich satelity, asteroidy i inne małe ciała Układu Słonecznego.

Ziemia powstała około 4,54 miliarda lat temu z protoplanetarnego dysku pyłu i gazu pozostałego po powstaniu Słońca.

Jądro planety gwałtownie się kurczyło. Z powodu reakcje jądrowe a rozpad pierwiastków promieniotwórczych we wnętrzu Ziemi wyzwolił tak dużo ciepła, że jego składniki skały stopione: lżejsze substancje bogate w krzem rozdzielone rdzeń ziemi z gęstszego żelaza i niklu i utworzył pierwszą skorupę ziemską. Po około miliardzie lat, kiedy Ziemia znacznie się ochłodziła, skorupa ziemska stwardniała, tworząc twardą zewnętrzną skorupę naszej planety, składającą się z litych skał.

Gdy Ziemia ostygła, wyrzuciła ze swojego jądra wiele różnych gazów. Skład atmosfery pierwotnej obejmował parę wodną, metan, amoniak, dwutlenek węgla, wodór i gazy obojętne. Atmosfera wtórna składa się z metanu, amoniaku, dwutlenku węgla i wodoru. Część pary wodnej z atmosfery skrapla się podczas ochładzania i na Ziemi zaczęły tworzyć się oceany.

Prawdopodobnie 4 miliardy lat temu, intensywne reakcje chemiczne doprowadziło do pojawienia się samoreplikujących się cząsteczek, a w ciągu pół miliarda lat pojawił się pierwszy żywy organizm, komórka. Rozwój fotosyntezy umożliwił organizmom żywym bezpośrednie magazynowanie energii słonecznej. W rezultacie w atmosferze zaczął gromadzić się tlen, a w górnych warstwach zaczęła tworzyć się warstwa ozonowa. Fuzja małych komórek z większymi doprowadziła do powstania komórek złożonych. Prawdziwe organizmy wielokomórkowe, składające się z grupy komórek, zaczęły coraz bardziej przystosowywać się do warunków otoczenia.

Powierzchnia planety ciągle się zmieniała, kontynenty pojawiały się i zapadały, poruszały, zderzały i rozdzielały. Ostatni superkontynent rozpadł się 180 milionów lat temu.

Ogólne informacje statystyczne

Powierzchnia Ziemi:

Powierzchnia: 510,073 mln km²
Teren: 148,94 mln km²
Woda: 361,132 mln km²

70,8% powierzchni planety pokrywa woda, a 29,2% to ląd.

Struktura Ziemi

Przekrojowy model Ziemi

Ziemia ma warstwową strukturę wewnętrzną. Składa się z twardych powłok krzemianowych i metalowego rdzenia. Zewnętrzna część rdzenia jest płynna, a wewnętrzna część jest stała. Warstwy geologiczne Ziemi w głębi z powierzchni:

Skorupa ziemska- To jest górna warstwa Ziemi. Jest oddzielony od płaszcza granicą z gwałtownym wzrostem prędkości fal sejsmicznych - granicą Mohorovicicia. Grubość skorupy waha się od 6 km pod oceanem do 30-50 km na kontynentach, odpowiednio rozróżnia się dwa rodzaje skorupy - kontynentalną i oceaniczną. W strukturze skorupy kontynentalnej wyróżnia się trzy warstwy geologiczne: pokrywę osadową, granit i bazalt. Skorupa oceaniczna składa się głównie ze skał podstawowych oraz pokrywy osadowej.

Płaszcz to krzemianowa skorupa Ziemi, zbudowana głównie z perydotytów - skał składających się z krzemianów magnezu, żelaza, wapnia itp. Płaszcz stanowi 67% całkowitej masy Ziemi i około 83% całkowitej objętości Ziemi . Rozciąga się od głębokości 5 – 70 km poniżej granicy ze skorupą ziemską, do granicy z jądrem na głębokości 2900 km.

Rdzeń- najgłębsza część planety, znajdująca się pod płaszczem Ziemi i prawdopodobnie składająca się ze stopu żelaza i niklu z domieszką innych pierwiastków syderofilnych. Głębokość występowania - 2900 km. Średni promień kuli wynosi 3,5 tys. km. Podzielony na stały rdzeń wewnętrzny o promieniu około 1300 km i ciecz rdzeń zewnętrzny o promieniu około 2200 km, pomiędzy którymi czasami wyróżnia się strefę przejściową. Temperatura w centrum jądra Ziemi sięga 5000°C, gęstość wynosi około 12,5 t/m3, a ciśnienie dochodzi do 361 GPa. Masa rdzenia - 1,932·10 24 kg.

Koperta geograficzna

Powłoka geograficzna - kompletna i ciągła powłoka Ziemi, w obrębie której litosfera, hydrosfera, niższe warstwy atmosfery i biosfera stykają się, wzajemnie przenikają i oddziałują. żywa materia. Otoczka geograficzna obejmuje całą grubość hydrosfery, całą biosferę, w atmosferze sięga do warstwy ozonowej, a w skorupie ziemskiej obejmuje obszar hipergenezy. Największa grubość otoczki geograficznej wynosi około 40 km (wielu naukowców przyjmuje za górną granicę tropopauzę, a za dolną granicę dno stratisfery. Otoczka geograficzna różni się od innych części planety największą złożonością jego skład i struktura, największa różnorodność w stopniu agregacji substancji (od wolnego cząstki elementarne poprzez atomy, jony do najbardziej złożonych związków) i największe bogactwo różne typy darmowa energia. Na Ziemi tylko w powłoce geograficznej znajdują się organizmy, gleby, skały osadowe, różne formy rzeźby, skoncentrowane ciepło słoneczne, istnieje społeczeństwo ludzkie. Koncepcję koperty geograficznej sformułował A. A. Grigoriew. Pojęcia o podobnym znaczeniu to otoczka krajobrazowa (Yu. K. Efremov), epigeosfera (A. G. Isachenko). Należy zaznaczyć, że w ostatnio szereg naukowców wysuwało tezy o faktycznym braku powłoki geograficznej, jej teoretycznym charakterze (w związku z rzekomo odkrytym brakiem powierzchni Mohorovicica (analiza danych z supergłębokiej studni Kola) i innymi dowodami), jednak opinia ta nie jest ugruntowana i nie wydaje się w pełni uzasadniona.

Struktura powłoki geograficznej to wewnętrzna organizacja składu materiałowego i procesów energetycznych powłoki geograficznej, objawiająca się charakterem relacji i kombinacji pomiędzy jej różnymi składnikami, przede wszystkim stosunkiem ciepła i wilgoci. Najważniejszą cechą strukturalną otoczki geograficznej jako całości jest jej terytorialne zróżnicowanie geograficzne, podlegające prawom strefowości, sektoryzacji i stref wysokościowych.

Składniki powłoki geograficznej:

Litosfera- zewnętrzna kula planety, w tym skorupa ziemska do powierzchni Mohorovicic.
Hydrosfera- okresowa powłoka wodna Ziemi, zlokalizowana pomiędzy atmosferą a skorupą ziemską i reprezentująca zbiór oceanów, mórz i kontynentalnych mas wodnych. Hydrosfera pokrywa 70,8% powierzchni Ziemi. Objętość hydrosfery wynosi 1370,3 miliona km³, co stanowi 1/800 całkowitej objętości planety. Z całkowitej masy hydrosfery 98,31% koncentruje się w oceanach i morzach, 1,65% - w materialne lody regionach subpolarnych i tylko 0,045% w słodkich wodach rzek, jezior i bagien. Skład chemiczny hydrosfera zbliża się do średniego składu woda morska. Hydrosfera pozostaje w ciągłej interakcji z atmosferą, skorupą ziemską i biosferą.
Atmosfera- otaczająca otoczka powietrzna glob i związana z nią siła ciężkości; biorą udział w dziennym i rocznym obrocie Ziemi. Kompozycja, ruch i procesy fizyczne w atmosferze są przedmiotem meteorologii. Atmosfera nie ma wyraźnej górnej granicy; na wysokości około 3000 km gęstość atmosfery zbliża się do gęstości materii w przestrzeni międzyplanetarnej. W kierunku pionowym atmosfera dzieli się na: dolną warstwę - troposferę (do wysokości 8-18 km), górną - stratosferę (do 40-50 km), mezosferę (do 80-80 km). 85 km), termosfera lub jonosfera (do 500-600 km, według innych źródeł - tak 800 km), egzosfera i korona Ziemi. System ruchów atmosferycznych w skali planetarnej nazywany jest ogólną cyrkulacją atmosfery. Prawie jedynym źródłem energii dla procesów atmosferycznych jest promieniowanie słoneczne. Z kolei promieniowanie długofalowe ucieka z atmosfery w przestrzeń kosmiczną; pomiędzy atmosferą a powierzchnia ziemi zachodzi ciągła wymiana ciepła i wilgoci.
Biosfera- zespół części skorup ziemskich znajdujących się pod wpływem organizmów żywych i zajętych przez produkty ich życiowej aktywności.