География — определение, история, основные отрасли и научные дисциплины. Методологические основы географии и процесс географического познания

Методологические основы географии и процесс географического познания, теория географической науки (проблемы, идеи, гипотезы, концепции, законы), теоретические основы географического прогноза.

Методология – совокупность наиболее существенных элементов теории, необходимых для развития самой науки, т.е. это концепция развития теории.

Методика – совокупность технических приемов и организационных форм для проведения научных исследований.

Гипотеза – это какое-то чисто теоретическое обобщение материала, без доказательств.

Теория – система знаний, подкрепленных доказательствами.

Концепция – это совокупность наиболее существенных элементов теории, изложенных в конструктивно приемлемой для практики форме, т.е. это теория, переведенная в алгоритм решения конкретной задачи.

Парадигма – исходная концептуальная схема, модель постановления проведенных решений, метод решения, господствующая в данное время.

Научный аппарат – аппарат фактов, систем и классификаций научных знаний. Основное содержание науки – это эмпирический научный аппарат.

Предмет изучения географии (физ-гео) – географическая оболочка, биосфера, учет основных характеристик географической оболочки – зональность, предельность и т.д.

Выделяется 4 принципа: территориальность, комплексность, конкретность, глобальность.

Зональность: следствие – наличие природных зон и подзон.

Целостность – взаимосвязь всего со всем.

Неоднородность вещества в любой точке земной поверхности (пример – азональность) – пространственный полиморфизм.

Цикличность – замкнутость. Ритмичность – имеет какой-то вектор.

Гироскопичность (параметры местоположения объекта) – появления гироскопического эффекта у любого предмета, движущегося параллельно поверхности Земли (сила Кориолиса).

Центросимметричность – центральная симметрия.

Предельность – существуют четкие границы сфер.

Вещественный полиморфизм – в результате наличия ландшафтной оболочки, физических, химических и других условий, способствующих возникновению многообразных форм и структур вещества.

Географическое мышление – комплексное; мышление, привязанное к территории.

Глобальность – соотношение локальных, региональных проблем с общеземным фоном.

Систематика – классификация и типизация. Классификация – деление на группы по совокупности, отличных по количественному признаку. Типизация – по качественному признаку.

Следует различать понятие “прогноз” и “прогнозирование”. Прогнозирование – это процесс получения данных о возможном состоянии исследуемого объекта. Прогноз – результат прогнозных исследований. Есть много общих определений термина “прогноз”: прогноз – это определение будущего, прогноз – это научная гипотеза о развитии объекта, прогноз – характеристика будущего состояния объекта, прогноз - оценка перспектив развития.

Несмотря на некоторые отличия определений термина “прогноз”, связанные, по – видимому, с различиями целей и объектов прогноза, во всех случаях мысль исследователя устремлена в будущее, то есть прогноз представляет собой специфический вид познания, где прежде всего исследуется не то, что есть, а то, что будет. Но суждение о будущем не всегда есть прогноз. Например, есть закономерные события, которые не вызывают сомнения и не требуют прогнозирования (смена дня и ночи, сезонов года). Кроме того, определение будущего состояния объекта – это не самоцель, а средство научного и практического решения многих общих и частных современных проблем, параметры которых, исходя из возможного будущего состояния объекта, задаются в настоящие время.

Общая логическая схема процесса прогнозирования представляется как последовательная совокупность:

1) представлений о прошлых и современных закономерностях и тенденциях развития объекта прогнозирования;

2) научного обоснования будущего развития и состояния объекта;

3) представлений о причинах и факторах, определяющих изменение объекта, а также условий, стимулирующих или препятствующих его развитию;

4) четвертых, прогнозных выводов и решений по управлению.

Географы определяют прогноз преимущественно как научно обоснованное предвидение тенденций в изменении природной среды и производственно территориальных систем.

Методы географии – совокупность (система ) включающая общенаучные методы, частные или рабочие приемы и методы получения фактического материала, методы и технические приемы сбора и обработки полученного фактического материала.

Метод – это система правил и приемов подхода к изучению явлений и закономерностей природы, общества и мышления; путь, способ достижения определенных результатов в познании и практике, прием теоретического исследования или практических действий, исходящий из знания закономерностей развития объективной действительности и исследуемого предмета, явления, процесса. Метод является центральным элементом всей системы методологии. Его место в структуре науки вообще, его взаимоотношения с другими структурными элементами можно наглядно представить в виде пирамиды (рис. 11), в которой соответствующие элементы науки расположены восходящим образом в соответствии с происхождением научного знания.

По В. С. Преображенскому, современный этап развития всех наук характеризуется резким усилением внимания к проблемам методики, стремлением наук познать самое себя. Эта общая тенденция проявляется в усиленной разработке вопросов логики науки, теории познания, методологии.

Какими же объективными процессами обусловлены эти тенденции, с чем они связаны?

Во-первых, происходит расширение использования научных знаний, углубляется проникновение в сущность природных явлений и отношений между ними. Решить эту задачу невозможно, не совершенствуя методику.

Второй причиной является развитие науки как единого процесса познания природы. При этом возникают новые вопросы о свойствах природных тел и систем. А новые вопросы часто требуют для своего решения и поиска новых методических путей и приемов.

В современных условиях все важнее становится прогнозировать поведение сложных систем, включающих как природные комплексы, так и технические сооружения. При этом обостряется потребность в новом подъеме работ по развитию методики.

Нельзя не отметить существование взаимной связи между методикой и теоретическим уровнем науки: чем совершеннее методика, тем глубже, шире и прочнее теоретические выводы, с другой стороны, чем глубже теория, тем многообразнее, четче, определеннее, отточеннее методика.

Третий толчок к ускоренному развитию методики определен гигантским ростом географической информации. Объем научных данных о земной природе растет столь быстро, что с помощью уже сложившейся методики, с помощью чисто интуитивных решений с этим потоком справиться невозможно. Возрастает необходимость в научной организации исследований, в выборе не просто каких-либо методов, а в создании наиболее рациональной и эффективной системы методов, методики.

Встает задача поиска принципиально новых методических приемов. Поиск же всегда связан с решением еще не решавшихся или оставшихся до сих пор нерешенными проблем.

Прежде чем перейти к рассмотрению собственно методов географии, нужно установить некоторые понятия.

Основы географии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

В.Ф.Вальков - профессор кафедры экологии
и природопользования РГУ,
К.Ш.Казеев - доцент кафедры экологии
и природопользования РГУ
Программа утвержденакак авторская
заседанием кафедры экологии и природопользования РГУ
17 ноября 2004 г., протокол 4.

Программа по курсу "ЗООЛОГИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ"

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КУРСА

Курс "Основы географии" входит в цикл естественнонаучных дисциплин Государственного образовательного стандарта. В курсе "Основы географии" рассматриваются положение Земли в солнечной системе, оболочечное строение Земли, эволюция биосферы, геофизические условия жизни, биоклиматические пояса Земли. Курс "Основы географии" создает систему базовых знаний, необходимых для освоения некоторых разделов ботаники и зоологии, экологии, биогеографии, курса "местная флора и фауна", дисциплин, посвященных охране природы.

Задачи курса "Основы географии"

Сформировать у студентов систему знаний о строении оболочек Земли;

Сформировать у студентов систему знаний о геофизических условиях жизни и биоклиматических поясах Земли;

Раскрыть зависимость некоторых биологических закономерностей от географического положения экосистемы;

Сформировать начальные представления об эволюции биосферы

ПРОГРАММА ПО КУРСУ "ОСНОВЫ ГЕОГРАФИИ"

2.1 Система географических наук. Физическая география, орография, биогеография (зоогеография, ботаническая география, геоботаника). Экономическая и экологическая география. Краткий очерк истории великих географических открытий.

2.2 Строение и движение Земли. Место планеты Земля в Солнечной системе. Форма и размеры Земли. Обращение Земли вокруг Солнца и вращение вокруг собственной оси и их следствия.

2.3 Зональность природы. В.В. Докучаев - автор закона зональности. Последокучаевское развитие представлений о зональности природы. Современные представления о зональности. Понятие о природно-географических образованиях: природная зона, провинция, ландшафт, биогеоценоз. Естественно-географические предпосылки зональности и провинциальности природы. Основные климатические особенности. Поступление тепла и его циркуляция (суммы положительных температур, среднегодовая температура, температура зимы и лета). Поступление атмосферных осадков на земную поверхность (сумма осадков, годовые, летнего и зимнего периодов, коэффициенты увлажнения). Циркуляция атмосферы (пассаты, муссоны, циклоны, антициклоны). Континентальность климатов. Особенности климата в западных и восточных берегов континентов. Особенности климатических условий горных территорий.

Составные компоненты природно-географических образований: растительности, зооценозы, микробоценозы, коры выветривания, гидрогеология и гидрология, почвы, атмосфера.

Зональность Мирового океана. Теплые и холодные морские течения.

2.4 Системный подход к изучению географической среды. В. В. Докучаев - основатель учения о системном подходе к познанию объектов и явлений природы. Взаимосвязь и взаимообусловленность природных объектов. Сравнительно-географический метод - важнейший инструмент познания природной среды. Иерархия природных систем, единство части и целого. Открытость природных систем Обмен веществ, энергии и информации - главные характеристики природных систем. Интеграционные и дифференциальные явления в развитии географической среды Системный подход при прогнозировании экологической ситуации и разработки мероприятий по охране окружающей среды.

2.5 Образование современной литосферы. Формирование Солнечной системы. Место планеты Земля в Солнечной системе. Соседи Земли - Венера и Марс, их особенности. Протоконтинент Гондвана. Дрейфы континентов. Геоструктура Земли: материки, океанические впадины, равнинно-платформенные области, горные пояса. Морфоструктуры: хребты, нагорья, плоскогорья, межгорные впадины, низменности, возвышенности равнин, антиклинали, синклинали, разломы, рифты. Подвижные пояса платформ, зоны землетрясений и вулканически зоны. Морфоструктуры дна океанов: шельф, материковый склон, океанические котловины, срединно-океанические хребты, океанические горы и возвышенности, глубоководные желоба, рифты и разломы.

2.6 Гидросфера. Мировой океан. Вертикальное и горизонтальное движение в мировом океане. Ресурсы Мирового океана.

2.7 Полярный биоклиматический пояс Зона арктических пустынь, тундровая зона, зона лесотундры. Провинциальные особенности зон полярного биоклиматического пояса.

2.8 Бореальный биоклиматический пояс. Зона тайги, зона смешанных лесов, лесостепная зона. Провинциальные особенности зон бореального биоклиматического пояса.

2.9 Суббореальный биоклиматический пояс. Зона широколиственных лесов, степная зона, сухостепная зона, зона полупустынь, зона пустынь. Провинциальные особенности зон суббореального биоклиматического пояса.

2.10 Субтропический биоклиматический пояс. Зона широколиственных лесов с вечнозеленым подлеском, зона ксерофильных лесов с травянистым покровом со средиземноморским типом климата, зона субтропических степей и полупустынь. Субтропические пустыни. Провинциальные особенности зон субтропического биокпиматического пояса.

2.11 Тропический биоклиматический пояс. Зона постоянно влажных тропических лесов (гилей), зона высокотравных саванн и листопадных лесов, зоны саванн и сухих саванн. Тропические пустыни. Провинциальные особенности зон тропического биоклиматического пояса.

2.12 Природа горных систем. Вертикальная поясность природы. Последокучаевское развитие представлений о зональности горных систем. Природная индивидуальность горных систем и их зональности. Особенности природных систем различных биоклиматических поясов. Основные горные системы России: Кавказ, Урал, Алтай, Саяны, Прибайкалье, Забайкалье. Теневые эффекты горных систем.

2.13 Географические особенности Северного Кавказа и Ростовской области. Географическое положение, геологическое строение, рельеф, гидрографическая сеть. Климатическая характеристика территории: изотермы температур, сумма положительных и активных температур, экстремальные значения и амплитуда температур, количество и характер осадков, коэффициент увлажнения, преобладающее направление и скорость ветров. Неблагоприятные условия погоды (заморозки, гололед, суховеи...). Ландшафты Северного Кавказа. Почвенный покров.

2.14 Эволюция биосферы. Понятие о биосфере и ее место среди других сфер Земли. Эволюция растительности и животного мира в различные геологические эпохи. Былые биосферы и их особенности. Факторы эволюции биосферы. Биогеохимические циклы и участие в них живых организмов. Преобразование и формирование оболочки Земли под воздействием живых организмов. Появление человека, образование ноосферы и ее генезис.

3. КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Занятие 1.

План и карта. Стороны горизонта. Масштаб. Градусная сеть и ее элементы. Картографические проекции. Виды карт. Значения карт. Глобус.

Занятие 2.

Физическая карта мира. Крупнейшие объекты географической карты (озера, острова, реки, пустыни, горные системы, проливы и др.).

Занятие 3.

Климатическая карта мира и материков.

Занятие 4.

Почвенная карта мира и России.

Занятие 5.

Карта природных зон мира и материков.

Занятие 6.

Физическая карта России.

Занятие 7.

Физические и другие карты Северного Кавказа и Ростовской области. Экологический атлас Ростовской области.

Занятие 8. Топографические карты и работа с ними. Геоморфологический профиль местности. Измерение расстояний, площадей по картам. Ориентирование на местности. Компас, магнитное склонение, азимут.

ЛИТЕРАТУРА:

Атлас по физической географии. Материки и океаны. 7 класс. - М.: Просвещение, 1998. - 32 с.
Вальков, В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Основы физической географии. В 3-х частях. - Ростов н/Д: УПЛ РГУ, 2001. - 167 с.
Войткевич Г.В., Вронский В.А. Основы учения о биосфере. - Ростов н/Д: Феникс, 1996. - 477 с.
Вальков, В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение. - Москва-Ростов н/Д: МарТ, 2004. - 496 с.
Вальков, В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Очерки о плодородии почв. - Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2001. - 234 с.
Готовимся к экзамену по географии. Часть 2. Физическая и экономическая география России. - М.: 1998, - 240 с.
Лазаревич К.С. Физическая география: Пособие по географии учащихся и поступающих в вузы. М.: Московский лицей, 1996. - 159 с.
Мир географии: География и географы. Природная среда - М.: Мысль, 1984. - 367 с.
Природные условия и естественные ресурсы. Южный округ. Ростовская область. - Ростов н/Д: Батайское книжное изд-во, 2002. - 432 с.
. Чешев А.С., Вальков В.Ф. Основы землепользования и землеустройства. - Ростов н/Д: МарТ, 2002. - 544 с.
Экологический атлас Ростовской области. - Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2000. - 150 с.

Увлекательный предмет география является научным направлением, изучающим земную поверхность, океаны и моря, окружающую среду и экосистемы, а также взаимодействие между человеческим обществом и окружающей средой. Слово географии в буквальном переводе с древнегреческого означает "описание земли". Ниже приведено общее определение термина география:

"География - система научных знаний, изучающая физические особенности Земли и окружающей среды, включая влияние деятельности человека на эти факторы, и наоборот. Предмет также охватывает закономерности размещения населения, землепользования, наличия и производств".

Ученые, которые изучают географию известны как географы. Эти люди занимаются исследованием природной среды нашей планеты и человеческого общества. Хотя картографы античного мира были известны как географы, сегодня это относительно самостоятельная специализация. Географы, как правило, сосредоточены на двух основных областях географических исследований: физической географии и географии человека.

История развития географии

Термин "география" был придуман древними греками, которые не только создали подробные карты окружающей местности, а также объяснили отличие людей и природных ландшафтов в разных местах Земли. С течением времени, богатое наследие географии осуществило судьбоносное путешествие в яркие исламские умы. Золотой век ислама стал свидетелем поразительных достижений в области географических наук. Исламские географы прославились новаторскими открытиям. Были исследованы новые земли и разработана первая сетка-основа для системы карт. Китайская цивилизация также инструментально способствовала развитию ранней географии. Компас, разработанный китайцами, использовался исследователями для изучения неизвестного.

Новая глава в истории науки начинается с периода великих географических открытий, период, совпадающий с Европейским Ренессансом. В европейским мире проснулся свежий интерес к географии. Марко Поло - венецианский купец и путешественник возглавил эту новую эпоху исследований. Коммерческие интересы в установлении торговых контактов с богатыми цивилизациями Азии, такими как Китай и Индия стали основным стимулом путешествий в те времена. Европейцы продвинулись вперед по всем направлениям, открыв новые земли, уникальные культуры и . Был признан огромный потенциал географии для формирования будущего человеческой цивилизации и в 18 веке, ее ввели в качестве основной дисциплины на университетском уровне. Опираясь на географические знания, люди начали открывать новые пути и средства для преодоления трудностей, порождаемых природой, что привело к процветанию человеческой цивилизации во всех уголках мира. В 20-м веке, аэрофотосъемка, спутниковые технологии, компьютеризированные системы, и сложное программное обеспечение радикально изменили науку и сделали изучение географии более полным и подробным.

Ветви географии

География может рассматриваться как междисциплинарная наука. Предмет включает в себя трансдисциплинарный подход, что позволяет наблюдать и анализировать объекты в пространстве Земли, а также разрабатывать пути решения проблем на основе этого анализа. Дисциплина география может быть поделена на несколько направлений научного исследования. Первичная классификация география разделяет подход к предмету на две обширные категории: физическая география и социально-экономическая география.

Физическая География

определяется как ветвь географии, которая включает в себя изучение природных объектов и явлений (или процессов) на Земле.

Физическая география дополнительно подразделяется на следующие отрасли:

Геоморфология: занимается изучением топографических и батиметрических особенностей поверхности Земли. Наука помогает прояснить различные аспекты, связанные с формами рельефа, такие как их история и динамика. Геоморфология также пытается предсказать будущие изменения физических характеристик внешнего облика Земли.
Гляциология: раздел физической географии, занимающийся изучением взаимосвязи динамики ледников и их влияния на экологию планеты. Таким образом, гляциология предполагает исследование криосферы, включая альпийские и материковые ледники. Ледниковая геология, гидрология снега и т.д. являются некоторыми субдисциплинами гляциологических исследований.
Океанография: так как океаны содержат 96.5% от всей воды на Земле, специализированная дисциплина океанография посвящена их изучению. Наука океанография включает в себя геологическую океанографию (изучение геологических аспектов дна океана, подводных гор, вулканов и т.д.), биологическую океанографию (изучение морской флоры, фауны и экосистем океана), химическую океанографию (изучение химического состава морских вод и их воздействие на морские формы жизни), физическую океанографию (исследование океанических движений, таких как волны, течения, приливы и отливы).
Гидрология: еще одна важная отрасль физической географии, занимающаяся изучением свойств и динамики движения воды по отношению к суше. Она исследует реки, озера, ледники и подземные водоносные горизонты планеты. Гидрология изучает непрерывное движение воды от одного источника к другому, выше и ниже поверхности Земли, через .
Почвоведение: раздел науки, который изучает различные типы почв в их естественной среде на поверхности Земли. Помогает собирать информацию и знания о процессе формирования (почвообразование), составе, текстуре и классификации почв.
: незаменимая дисциплина физической географии, исследующая рассредоточение живых организмов в географическом пространстве планеты. Она также занимается изучением распределения видов в течение геологических периодов времени. Каждый географический регион имеет свои уникальные экосистемы, а биогеография исследует и объясняет их взаимосвязь с физико-географическими особенностями. Существуют различные ветви биогеографии: зоогеография (географическое распределение животных), фитогеография (географическое распределение растений), островная биогеография (изучение факторов, влияющих на отдельные экосистемы) и т.д.
Палеогеография: отрасль физической географии, которая изучает географические особенности в различные моменты времени геологической истории Земли. Наука помогает географам получить информацию о континентальных положениях и тектоники плит, определяющиеся путем изучения палеомагнетизма и ископаемых записей.
Климатология: научное исследование климата, а также важнейший раздел географических исследований в современном мире. Рассматривает все аспекты, связанные с микро или местным климатом, а также макро или глобального климатом. Климатология также включает в себя изучение влияния человеческого общества на климат, и наоборот.
Метеорология: занимается изучением погодных условий, атмосферных процессов и явлений, влияющих на местную и глобальную погоду.
Экологическая география: исследует взаимодействие между людьми (отдельными лицами или обществом) и их природной средой с пространственной точки зрения.
Прибрежная география: специализированная область физической географии, которая также включает в себя изучение социально-экономической географии. Она посвящена исследованию динамического взаимодействия между прибрежной зоной и морем. Физические процессы, формирующие побережья и влияние моря на изменение ландшафта. Исследование также предполагает понимание воздействия жителей прибрежных районов на рельеф и экосистему побережья.
Четвертичная геология: узкоспециализированный раздел физической географии, занимающаяся изучением четвертичного периода Земли (географическая история Земли, охватывающая последние 2,6 миллиона лет). Это позволяет географам узнать об экологических изменениях, произошедших в недавнем прошлом планеты. Знания используется в качестве инструмента для прогнозирования будущих изменений в окружающей среде мира.
Геоматика: техническая отрасль физической географии, которая включает в себя сбор, анализ, интерпретацию и хранения данных о поверхности земли.
Ландшафтная экология: наука изучающая влияние различных ландшафтов Земли на экологические процессы и экосистемы планеты.

География человека

География человека, или социально-экономическая география - ветвь географии, занимающаяся исследованием воздействие окружающей среды на человеческое общество и земную поверхность, а также влияние антропогенной деятельности на планету. Социально-экономическая география ориентирована на изучение самых развитых с эволюционной точки зрения существ мира - людей и их окружение.

Эта ветвь географии делится на различные дисциплины в зависимости от направленности исследований:

География население: занимается изучением того, как природа определяет распределение, рост, состав, образ жизни и миграции человеческих популяций.
Историческая география: объясняет изменение и развитие географических явлений с течением времени. Несмотря на то, что этот раздел рассматривается как отрасль человеческой географии, он также фокусируется на определенных аспектах физической географии. Историческая география пытается понять, почему, как и когда изменяются места и регионы Земли, а также какое влияние оказывают на человеческое общество.
Культурная география: исследует, как и почему культурные предпочтения и нормы меняются в зависимости от пространства и места. Таким образом, она занимается изучением пространственных вариаций человеческих культур, включая религию, язык, выбор источников средств к существованию, политику и т.д.
Экономическая география: важнейший раздел социально-экономической географии, охватывающий исследование расположения, распределение и организацию хозяйственной деятельность человека в географическом пространстве.
Политическая география: рассматривает политические границы стран мира и разделение между странами. Она также изучает, как пространственные структуры влияют на политические функции, и наоборот. Военная география, электоральная география, геополитика - некоторые из субдисциплин политической географии.
География здоровья: исследует воздействие географического положения на здоровье и благополучие людей.
Социальная география: изучает качество и уровень жизни человеческого населения мира и пытается понять, как и почему такие стандарты меняются в зависимости от места и пространства.
География населенных пунктов: занимается исследованием городских и сельских поселений, экономической структуры, инфраструктуры и т.д., а также динамики расселения человека по отношению к пространству и времени.
География животных: изучает животный мир Земли и взаимозависимость между людьми и животными.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Два мира есть у человека:

Один, который нас творил, Другой, который мы от века Творим по мере наших сил.

Н. Заболоцкий

Вся природа земной поверхности представляет собой ту особую географическую общность, известные сочетания которой явились благоприятными условиями для возникновения человечества. Появление человека на Земле означало рождение новой, еще более могущественной силы, чем силы природы. Материальное производство - основа и способ существования человеческого общества в ходе его естественно-исторического развития. Элементы природы при этом превращаются в компоненты человеческого общества. Являясь одновременно и продуктом труда, и средством производства, эта «вторая природа» вместе с людьми и техникой составляет основное содержание человеческого общества. Эта историческая природа служит географической основой, входящей в содержание общества, или географической средой.

Р.К. Баландин и Л.Г. Бондарев приводят интересный пример того, как в отечественной науке начало зарождаться учение о взаимосвязи природы и общества. Более 260 лет назад В.Н. Татищеву было предложено составить географическое описание России. Он взялся за дело увлеченно и основательно. Приступил к сбору необходимых книг и документов. Но вскоре убедился: толковое землеописание сделать невозможно без хорошего знания истории страны. По этой причине он занялся изучением истории России. И пришел к выводу, что для успеха в этом предприятии требуется постоянно использовать географические сведения.

Татищев так выразил свою мысль о взаимосвязи истории природы и истории человеческого общества: «Где, в каком положении или разстоянии, что учинилось, какие природные препятствия к способности тем действам были, також где какой народ прежде жил и ныне живет, как древние города ныне именуются и куда перенесены, оное география и сочиненные ландкарты нам изъясняют; и тако история или деесказания и летописи без землеописания (географии) совершенного удовольствия к знаниям нам подать не могут».

Много лет минуло с той поры, но идея Татищева не устарела. Более того, теперь мы знаем, какими тесными и сложными взаимосвязями осуществляется единство природы и человека, как неразрывно связана история природы земной поверхности с историей человеческого общества.

Учет изменений природной среды, вызванных деятельностью человека, совершенно необходим географии. Это хорошо понимал К. Риттер, который через сто лет после Татищева утверждал, что география не может обойтись без исторического элемента, если хочет быть истинной наукой о земных пространственных отношениях, а не отвлеченной копией местности.

Со второй половины XX в. проблема взаимодействия природы и общества становится исключительно актуальной и в практическом аспекте. В этих условиях все большее значение приобретает географический подход к проблеме изучения изменений и перестроек ландшафтов планеты (и даже некоторых геосфер) в результате деятельности человека.

Географическая среда - часть географической оболочки, которая тем или иным способом, в той или иной мере освоена человеком, вовлечепа в общественное производство и составляет материальную основу существования человеческого общества.

Географическая среда - одна из основных и в то же время спорных категорий географической науки. До настоящего времени ведутся споры относительно следующих научных позиций:

сущности и значения этой научной категории;
ее соотношения с географической (ландшафтной) оболочкой;
ее структуры и, в особенности, по поводу того, является ли общество частью географической среды.

Заслуживают внимания разные точки зрения, разные ответы на эти спорные вопросы. Но прежде, чем их представить, напомним, что термин «географическая среда» (ГС) впервые употребил выдающийся французский географ Элизе Реклю , который под этим термином понимал окружающие человека условия общественного развития. Сущностью ГС Реклю считал сочетание не только природных, но и общественных элементов, называемых им «динамическими». Он писал: «Итак, вся окружающая среда распадается на бесчисленное множество отдельных элементов: одни из них относятся к внешней природе, и их-то обыкновенно и обозначают названием “внешней среды” в узком смысле слова; другие относятся к иному порядку, так как проистекают из самого хода развития человеческих обществ и образуются, увеличиваясь последовательно до бесконечности, приумножаясь и создавая сложный комплекс явлений в действии. Эта вторая “динамическая” среда, присоединяясь к влиянию первичной «статичной» среды, образует сумму влияний, в которой определить, какие силы преобладают, - трудно и часто даже невозможно» .

Реклю понимал исторический характер влияния ГС на жизнь человеческого общества: «Итак, история человеческая, как во всем своем объеме, так и в своих частях, может быть объяснена лишь совокупным влиянием внешних условий и сложных внутренних стремлений на протяжении веков. Для того, однако, чтобы лучше понять совершающуюся эволюцию, необходимо принимать во внимание и то, в какой мере изменяются сами внешние условия и в какой мере, следовательно, изменяется при общей эволюции их действие. Так, например, горная цепь, с которой некогда спускались в соседние долины колоссальные глетчеры и не позволяли никому подняться на ее крутые склоны в позднейшие времена, когда ледники отступили и снегом оказался покрыт лишь ее гребень, могла утратить значение такого препятствия к сообщению между соседними народами. Точно так же та или другая река, являвшаяся могущественным препятствием для племен, незнакомых с судоходством, могла позднее сделаться важной судоходной артерией и получить огромное значение в жизни населения ее берегов, когда это население научилось управлять лодками и судами» 1 .

В предисловии к книге своего друга и соратника в географической деятельности Л.И. Мечникова «Цивилизация и великие исторические реки» Реклю писал о том, что «среда изменяется не только в пространстве, она меняется также и во времени... Человеческая история представляет нечто иное, как длинный ряд примеров того, как условия среды и очертания поверхности нашей планеты оказывали благоприятное или задерживающие влияние на развитие человечества» .

А вот аналогичные мысли Л.И. Мечникова : «Многими географами упускалось из виду, что факторы физико-географической среды... представляют весьма различную ценность в разных областях земного шара для историка и социолога» . Далее он пишет о том, что «человек, обладая вместе со всеми организмами способностью приспособляться к среде, господствует над всеми животными видами в силу ему одному свойственной способности приспособлять среду к своим потребностям. Способность эта, как кажется, может развиваться у человека до бесконечности вместе с прогрессом науки, искусства и промышленности» .

И еще одно важное положение Мечникова: «...мы отнюдь не являемся защитниками теории «географического фатализма», провозглашающего наперекор фактам, что данная совокупность физико-географических условий играет и должна всюду играть одну и ту же неизменную роль. Нет, дело идет только о том, чтобы установить историческую ценность этих условий и изменчивость этой ценности в течение веков и на разных ступенях цивилизации» .

Понятие «географическая среда» в социологическую литературу ввел Г.В. Плеханов. Под географической средой он понимал природные условия жизни общества. Он справедливо считал, что внешняя по отношению к обществу географическая среда лишь опосредованно, через достигнутый обществом уровень производительных сил может влиять на производственные отношения. Такое понимание географической среды вошло в нашу научную литературу: «Географическая среда - совокупность предметов и явлений природы (земная кора, нижняя часть атмосферы, воды, почвенный покров, растительный и животный мир), вовлеченные на данном историческом этапе в процесс общественного производства и составляющие необходимые условия существования и развития человеческого общества» 1 .

Не останавливаясь на взглядах других ученых XIX и первой половины XX в. относительно сущности и влияния ГС на жизнь человеческого общества, обратим внимание на трактовку этой категории, которую предложили в конце 50-х годов XX в. Ю.Г. Саушкин и В.А. Анучин, «возбудив» своими трудами живой интерес к основополагающим теоретико-методологическим вопросам географии.

Ю.Г. Саушкин «утвердил» категорию ГС в обоих изданиях своего «Введения в экономическую географию» (1958 и 1970), рассматривая взаимодействие ГС и общественного производства.

Вот его основные положения:

«Географическая среда - это та земная природа, в которой живет, трудится, развивается человечество, непрерывно преобразует свое окружение, делает его более разнообразным и производительным... Географическая среда - источник и непременное условие жизни людей и общественного производства, исторически изменяющаяся под влиянием и саморазвития природы, и человеческой деятельности... Взаимодействие природы и человека является... очень сложным: природа влияет на жизнь человека, но и человек изменяет природу, поэтому на человека воздействует измененная, «очеловеченная» природа, в которой соединились и ее собственные свойства, и запечатленные в ней результаты труда, результаты ее изменения человеком, во многих случаях бесчисленного ряда поколений» .

В.А. Анучин , отстаивая свою идею единства географии, считал, что сущность этого единства заключается, прежде всего, в общности объекта науки. Таким общим объектом всех географических наук является часть ландшафтной оболочки, а именно - географическая среда, представляющая собой «одновременно условие и источник процессов общественного производства...» .

При этом подчеркивается ускорение «очеловечивания» ГС, обусловленное усиливающимся процессом взаимодействия общества с природой. В результате внутри ГС все большее место начинают занимать элементы, созданные и создаваемые человеческим трудом.

«1. Элементы, возникшие в результате видоизменения земной природы, существовавшей до человека. Сюда входят современные, пока еще не столь существенные изменения в рельефе, распаханные, превращенные в сельскохозяйственные угодья степи, леса после проведения лесоустройства и санитарных рубок, обезлесенные и эродированные горные склоны, осушенные болота, все комплексы измененных человеческой деятельностью почвенно-климатических условий, зарегулированные реки и т. д.

2. Элементы среды, но созданные человеком. Это, прежде всего вещественный продукт материально-производственной деятельности людей. Сюда входят все сооружения, появившиеся на Земле в результате труда, созданные людьми из материалов природы» .

Эти теоретические положения сторонников географического монизма (В.А. Анучина и родственных ему по взглядам ученых) встретили неприятие и порой даже жесткую критику со стороны ряда известных отечественных географов, особенно по поводу поспешного «очеловечивания» ГС и насыщения ее «разными посторонними элементами».

В этом отношении примечательны следующие выводы академика С.В. Калесника:

«1. Географическая среда - это только земное (в смысле планеты Земля) окружение человеческого общества.

2. Географическая среда - это только та часть земного окружения общества, с которым общество находится в данный момент в непосредственном взаимодействии.
3. Географическая среда и географическая (ландшафтная) оболочка - это разные понятия, относящиеся к двум различным объектам.
4. Человеческое общество живет ныне в двух взаимосвязанных средах - географической и техногенной, разных по происхождению и по возможностям дальнейшего саморазвития.
5. Географическая среда возникла без вмешательства человека и независимо от его воли и сознания. В нее входят как нетронутые человеком естественные элементы ландшафтной оболочки, так и те измененные им естественные элементы, которые сохранили и свои типологические аналоги в девственной природе, и способность к саморазвитию.
6. Техногенная среда создана трудом и волей человека. Ее элементы не имеют аналогов в девственной природе и к саморазвитию не способны.
7. Сущность даже наиболее крупных изменений, внесенных человеком в географическую среду, заключается в изменении структуры географических ландшафтов. В развитии географической среды человеческое общество играет роль внешнего направляющего стимула, а не решающего фактора» 1 .

По мнению Калесника, «познавая законы природы и умело их используя, человеческое общество становится лишь лоцманом географической среды, направляя ее движение в сторону наиболее удобной для человека гавани» .

Таковыми были разные «векторы» развития учения о ГС в 50- 70-е годы.

Преодолевая дуалистические взгляды (типа идей С.В. Калесника) в 80-х годах, как нам представляется, утверждаются новые основы теории (учения) ГС, одним из выразителей которых был Н.К. Мукитанов.

Он считает, что:

«в географическую среду входят общество и результаты его предметно-практической деятельности, в процессе которой оно начинает включать в орбиту своего специфического движения географическую среду, ее элементы»;
«географическая среда представляет собой диалектическое единство природных и социальных явлений, развивающееся под воздействием двух классов закономерностей»;
«противоречие между естественным и общественным в географической среде на данном этапе развития общественного производства является основным противоречием, приводящим к дальнейшему ее развитию» .

Характерно, что в работах отечественных ученых последнего десятилетия ГС фактически игнорируется, этот термин не употребляется, его обходят, а общим и предельным объектом исследования географических наук обычно называется географическая оболочка.

В некоторых случаях, ссылаясь на то, что понятие географическая среда не установилось (таково мнение довольно многих ученых), вместо термина ГС употребляют другие, например «окружающая среда» или «природная среда», считая их в известной степени идентичными понятиями.

Однако, по нашему мнению, это не повод «похоронить» представление и основы учения о ГС, восходящее к Э. Реклю, и Л.И. Мечникову.

И время от времени некоторые ученые возвращаются к этой географической категории. Так, А.Г. Доскач считает: «Землеведение по своей сущности является наукой о наиболее общих законах формирования географической среды и ее вычленения как самостоятельного реального объекта из мира природы в целом» . При этом подчеркивается представление о комплексности ГС, которое явилось важнейшей вехой в истории географической мысли.

М.А. Смирновым (2002) введено понятие информационной среды как отражения географической среды. С точки зрения географа, значимость информации заключается в ее организующем аспекте, когда она становится ресурсом, активно влияющим на развитие общества, отдельных его групп, и в совокупности с действием других факторов (ресурсов) приводит к определенной территориальной дифференциации общества и производительных сил.

Особенность информации как объекта географических исследований в том, что она эволюционирует настолько быстро, что ее влияние на территорию и население может иметь весьма малый по времени импульсный характер. Это трудно уловимо статистически, но может иметь огромное значение для развития территории. При употреблении понятия информационная среда подчеркиваются определенная уникальность, локальность, ориентированность именно на исследуемую территориальную группировку объектов.

На заре человечества информационная среда совпадала с ландшафтной. Основным источником информации была природа, от которой полностью зависела жизнь людей. С развитием общества происходило накопление вторичной, социальной информации, которая на сегодня играет определяющую роль в развитии отдельной личности и общества в целом.

Социум существовал в природной среде и получал всю необходимую информацию из нее. Умение «добывать», накапливать и использовать информацию позволяло развиваться быстрее. На определенном этапе социумы начинали конкурировать при использовании природных ресурсов. Характер их деятельности мог существенно измениться за счет «поглощенной» информации.

По-прежнему остаются актуальными вопросы, обсуждение которых продолжается вот уже более 20 лет:

а) о том, что «географическая оболочка», «географическая среда» и «окружающая среда» - не тождественные понятия;
б) о том, что, хотя общество является «компонентом географической оболочки (поскольку существует в пределах Земли), оно в то же время представляет собой существенно особый фактор, противостоящий этой оболочке (которая в данном аспекте выступает уже как географическая среда) - природе в целом (Земля плюс Галактика)» ;
в) о характере взаимодействия общества и географической среды как процессе, происходящем внутри географической оболочки;
г) о существовании «очеловеченной» природы, ее расширении и развитии и об усложнении ее связей с еще «не очеловеченной» природой Земли (схема 5).

Схема 5

Соотношение понятий «природа», «географическая оболочка», «географическая среда общества», «природные ресурсы», «окружающая человека среда»

(по изданию «Охрана ландшафтов // Толковый словарь»)

В этом отношении характерна эволюция взглядов известного отечественного географа В.С. Преображенского на структуру географической оболочки, которую он считал общим и предельным объектом исследования географических наук, сложной гетерогенной открытой динамической суперсистемой, включающей литосферу, атмосферу, гидросферу, педосферу и биоту 1 .

Как видно, человеческое общество в этой структуре не представлено, хотя признается, что судьба географической оболочки все в большей мере зависит от его деятельности.

Но вскоре в другой своей работе, Преображенский утверждает: «Географическая оболочка - это сложное единство природы и общества... Для географа-эволюциониста именно современное, прошлое и будущее состояние географической оболочки и слагающих ее геосистем и отдельных оболочек (атмосферы, гидросферы, биотосферы, педосферы, социосферы) и составляет предмет исследования» .

Сфера жизни и деятельности человеческого общества (социосфера) здесь рассматривается как одна из составляющих географической оболочки. Преображенский добавляет, что такое убеждение разделяют не все географы. И это действительно так.

Вместе с тем в вышеприведенных рассуждениях ученого не нашлось места понятию «географическая среда».

Один из основоположников современной отечественной экологии Н.Ф. Реймерс предложил рассматривать окружающую человека среду как состоящую из четырех неразрывно взаимосвязанных компонентов - подсистем: 1) собственно природной среды; 2) порожденной агротехникой среды - «второй природы»; 3) искусственной среды - «третьей природы»; 4) социальной среды . Поскольку эти понятия нередко получают различное толкование, он дал им определения.

Природная среда, окружающая человека, - факторы чисто естественного или природно-антропогенного системного происхождения (т. е. имеющие свойства самоподдержания и саморегуляции без постоянного корректирующего воздействия со стороны человека), прямо или косвенно, осознанно или неосознанно (регистрируемые и не регистрируемые органами чувств, измеряемые или неизмеряемые, например информация, приборами) воздействующие на отдельного человека или человеческие коллективы (вплоть до всего человечества).

Среда «второй природы », или квазиприродная среда, - все модификации природной среды, искусственно преобразованные людьми и характеризующиеся отсутствием системного самоподдержания

(т. е. постепенно разрушающиеся без постоянного регулирующего воздействия со стороны человека): пахотные и иные преобразованные человеком угодья («культурные ландшафты»); грунтовые дороги; внешнее пространство населенных мест с его природными физикохимическими характеристиками и внутренней структурой; зеленые насаждения. Все эти образования имеют природное происхождение, представляют собой видоизмененную природную среду и не являются чисто искусственными, не существующими в природе.

«Третья природа», или артеприродная среда, - весь искусственный мир, созданный человеком, вещественно-энергетически не имеющий аналогов в естественной природе, системно чуждый ей и без непрерывного обновления немедленно начинающий разрушаться. Это уже не «очеловеченная природа», а в корне преобразованное человеком вещество, либо не входящее в естественные геохимические циклы, либо входящее в них с трудом.

1. Можно ли в Северном полушарии к северу от Северного тропика наблюдать Солнце на севере?

При существующем угле наклона земной оси (66 градусов 30′), Земля бывает обращена к Солнцу своими приэкваториальными районами. Для живущих в Северном полушарии Солнце видно с Юга, а в Южном полушарии, с Севера. Но если быть более точным Солнце бывает в зените во всей зоне между тропиками, поэтому солнечный диск виден с той стороны, где Солнце в данный момент в зените. Если Солнце в зените над Северным Тропиком, то оно светит с Севера для всех находящихся южнее, в том числе и для жителей Северного полушария между экватором и тропиком. В России за полярным кругом в течение полярного дня Солнце не заходит за горизонт, совершая полный круг по небосводу. Поэтому, проходя через самую северную точку Солнце, находится в нижней кульминации, этот момент соответствует полночи. Именно за полярным кругом можно наблюдать Солнце на Севере с территории России в условно ночное время суток.

2. Если бы земная ось имела наклон к плоскости земной орбиты 45 градусов изменилось бы положение тропиков и полярных кругов и как?

Мысленно представим, что мы придадим земной оси наклон в половину прямого угла. В пору равноденствий (21 марта и 23 сентября) смена дней и ночей на Земле будет такая же, как и теперь. Но в июне Солнце окажется в зените для 45-й параллели (а не для 23½°): эта широта играла бы роль тропиков.

На широте 60 °, Cолнце не доходило бы до зенита только на 15°; высота Солнца поистине тропическая. Жаркий пояс непосредственно примыкал бы к холодному, а умеренного не существовало бы вовсе. В Москве, в Харькове и других городах весь июнь царил бы непрерывный, беззакатный день. Зимой, напротив, целые декады длилась бы сплошная полярная ночь в Москве, Киеве, Харькове, Полтаве…

Жаркий же пояс на это время превратился бы в умеренный, потому что Солнце поднималось бы там в полдень не выше 45°.

Тропический пояс много потерял бы от этой перемены, также как и умеренный. Полярная же область и на этот раз кое-что выгадала бы: здесь после очень суровой (суровее, чем ныне) зимы наступал бы умеренно-теплый летний период, когда даже на самом полюсе Солнце стояло бы в полдень на высоте 45° и светило бы дольше полугода. Вечные льды Арктики стали бы постепенно исчезать.

3. Какой вид солнечной радиации и зачем преобладает над восточной Сибирью зимой, над Прибалтикой летом?

Восточная Сибирь. На рассматриваемой территории все компоненты радиационного баланса подчиняются в основном широтному распределению.

Территория Восточной Сибири , лежащая к югу от полярного круга, располагается в двух климатических поясах – субарктическом и умеренном. В этом регионе велико влияние рельефа на климат, что обуславливает выделение семи областей: Тунгусской, Центрально-якутской, Северо-Восточной Сибири, Алтае-Саянской, Приангарской, Байкальской, Забайкальской.

Годовые суммы солнечной радиации на 200–400 МДж/см 2 больше, чем на тех же широтах Европейской России. Они изменяются от 3100–3300 МДж/см 2 на широте полярного круга до 4600– 4800 МДж/см 2 на юго-востоке Забайкалья. Над Восточной Сибирью атмосфера чище, чем над европейской территорией. Прозрачность атмосферы уменьшается с севера на юг. Зимой большая прозрачность атмосферы определяется низким влагосодержанием, особенно в южных районах Восточной Сибири. Южнее 56° с.ш. прямая солнечная радиация преобладает над рассеянной. На юге Забайкалья и в Минусинской котловине на долю прямой радиации приходится 55–60% от суммарной радиации. Благодаря длительному залеганию снежного покрова (6–8 месяцев) до 1250 МДж/см 2 в год расходуется на отражённую радиацию. Радиационный баланс увеличивается с севера на юг от 900–950 мДж/см 2 на широте полярного круга до 1450– 1550 МДж/см 2 .

Выделяются два района, характеризующиеся увеличением прямой и суммарной радиации в результате повышенной прозрачности атмосферы — озеро Байкал и высокогорье Восточного Саяна.

Годовой приход принятой солнечной радиации на горизонтальную поверхность при ясном небе (то есть возможный приход) составляет 4200 МДж/м 2 на севере Иркутской области и увеличивается до 5150 МДж/м 2 к югу. На берегу Байкала годовая сумма возрастает до 5280 МДж/м 2 , а в высокогорных районах Восточного Саяна достигает 5620 МДж/м 2 .

Годовые суммы рассеянной радиации при безоблачном небе составляют 800-1100 МДж/м 2 .

Увеличение облачности в отдельные месяцы года снижает поступление прямой солнечной радиации в среднем на 60% от возможной и в то же время увеличивает долю рассеянной радиации в 2 раза. В результате, годовой приход суммарной радиации колеблется в пределах 3240-4800 МДж/м 2 при общем увеличении с севера на юг. При этом вклад рассеянной радиации составляет от 47% на юге области до 65% на севере. В зимнее время вклад прямой радиации незначителен, особенно в северных районах.

В годовом ходе максимум месячных сумм суммарной и прямой радиации на горизонтальную поверхность на большей части территории приходится на июнь (суммарная 600 — 640 МДж/м 2 , прямая 320-400 МДж/м 2 ), в северных районах — сдвигается на июль.

Минимальный приход суммарной радиации повсеместно отмечается в декабре — от 31 МДж/м 2 в высокогорном Ильчире до 1,2 МДж/м 2 в Ербогачене. Прямая радиация на горизонтальную поверхность уменьшается от 44 МДж/м 2 в Ильчире до 0 в Ербогачене.

Приведем значения помесячных сумм прямой радиации на горизонтальную поверхность по некоторым пунктам Иркутской области.

Помесячные суммы прямой радиации на горизонтальную поверхность (МДж/м 2 )

Пункты

Для годового хода прямой и суммарной радиации характерно резкое увеличение месячных сумм от февраля к марту, что объясняется как возрастанием высоты солнца, так и прозрачностью атмосферы в марте и уменьшением облачности.

Суточный ход солнечной радиации определяется прежде всего уменьшением высоты солнца в течение дня. Поэтому максимум солнечной радиации объемно наблюдается в полдень. Но наряду с этим на суточный ход радиации оказывает влияние прозрачность атмосферы, что заметно проявляется в условиях ясного неба. Особо выделяются два района, характеризующихся увеличением прямой и суммарной радиации в результате повышенной прозрачности атмосферы – оз. Байкал и высокогорье Восточного Саяна.

В летнее время обычно в первой половине дня атмосфера более прозрачна, чем во второй, поэтому изменение радиации в течение дня несимметрично относительно полдня. Что касается облачности, то именно она является причиной занижения облучения восточных стен по сравнению с западными в городе Иркутске. Для южной стены солнечное сияние составляет около 60% от возможного летом и всего 21-34% зимой.

В отдельные годы в зависимости от облачности соотношение прямой и рассеянной радиации и общий приход суммарной радиации может значительно отличаться от средних величин. Различие между максимальным и минимальным месячным приходом суммарной и прямой радиации может достигать в летние месяцы 167,6-209,5 МДж/м 2 . Различия рассеянной радиации составляют 41,9-83,8 МДж/м 2 . Еще большие изменения наблюдаются в суточных суммах радиации. Средние максимальные суточные суммы прямой радиации могут отличаться от средних в 2-3 раза.

Приход радиации к различно ориентированным вертикальным поверхностям зависит от высоты солнца над горизонтом, альбедо подстилающей поверхности, характера застройки, количества ясных и пасмурных дней, хода облачности в течение суток.

Прибалтика. Облачность уменьшает в среднем за год приход суммарной солнечной радиации на 21 %, а прямой солнечной радиации на 60 %. Число часов солнечного сияния - 1628 в год .

Годовой приход суммарной солнечной радиации составляет 3400 МДж/м2. В осенне-зимнее время преобладает рассеянная радиация (70 -80% от общего потока). Летом возрастает доля прямой солнечной радиации, достигая примерно половины общего прихода радиации. Радиационный баланс составляет около 1400 МДж/м2 в год. С ноября по февраль он отрицателен, но потеря тепла в значительной мере компенсируется адвекцией теплых воздушных масс с Атлантического океана.

4. Объясните, почему в пустынях умеренного и тропического поясов температура ночью сильно понижается?

Действительно, в пустынях велики суточные колебания температуры. Днем при отсутствии облаков поверхность сильно нагревается, но быстро остывает после захода солнца. Здесь основную роль играет подстилающая поверхность, то есть пески, для которых характерен свой микроклимат. Их термический режим зависит от цвета, влажности, структуры и т.д.

Особенностью песков является то, что температура в верхнем слое очень быстро понижается с глубиной. Верхний слой песка обычно бывает сухим. Сухость этого слоя не вызывает затраты тепла на испарение воды с его поверхности, и поглощенная песком солнечная энергия идет главным образом на его нагревание. Песок при таких условиях днем очень сильно прогревается. Этому способствует еще и его малая теплопроводность, препятствующая уходу тепла из верхнего слоя в более глубокие слои. Ночью же верхний слой песка значительно охлаждается. Такие колебания температуры песка и отражаются на температуре приземного слоя воздуха.

Из-за вращения получается, что на земле циркулирует не 2 воздушных потока, а шесть. И вот в тех местах, где воздух опускается к земле он холодный, но постепенно нагревается и приобретает возможность вбирать в себя пар и как бы «выпивает» влагу с поверхности. Планету обвивают два пояса засушливого климата – это и есть место, где зарождаются пустыни.

Жарко в пустыне – потому что сухо. Низкая влажность влияет на температуру. В воздухе нет влаги, следовательно, солнечные лучи не задерживаясь, достигают поверхности почвы и нагревают ее. Поверхность почвы нагревается очень сильно, а отдачи тепла не происходит – нет воды, чтобы испарять. Поэтому так жарко. И в глубину тепло распространяется очень медленно – из-за отсутствия все той же теплопроводной воды.

Ночью в пустыне холодно. Из-за сухости воздуха. В почве нет воды, а над землей нет облаков – значит, нечему удерживать тепло.

Задачи

1. Определить высоту уровня конденсации и сублимации поднимающегося адиабатически от поверхности Земли воздуха не насыщенного паром, если известна его температура t =30º и упругость водяных паров е = 21,2гПа.

Упругость водяного пара – основная характеристика влажности воздуха, определяемая психрометром: парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе; измеряется в Па или мм рт. ст.

В поднимающемся воздухе температура изменяется вследствие адиабатического процесса, т. е. без обмена теплом с окружающей средой, за счет преобразования внутренней энергии газа в работу и работы во внутреннюю энергию. Так как внутренняя энергия пропорциональна абсолютной температуре газа, происходит изменение температуры. Поднимающийся воздух расширяется, производит работу, на которую затрачивает внутреннюю энергию, и температура его понижается. Опускающийся воздух, наоборот, сжимается, затраченная на расширение энергия освобождается, и температура воздуха растет.

Сухой или содержащий водяные пары, но ненасыщенный ими воздух, поднимаясь, адиабатически охлаждается на 1° на каждые 100 м. Воздух, насыщенный водяными парами, при подъеме на 100 м охлаждается менее чем на 1°, так как в нем происходит конденсация, сопровождающаяся выделением тепла, частично компенсирующего тепло, затраченное на расширение.

Величина охлаждения насыщенного воздуха при подъеме его на 100 м зависит от температуры воздуха и от атмосферного давления и изменяется в значительных пределах. Ненасыщенный воздух, опускаясь нагревается на 1° на 100 м, насыщенный на меньшую величину, так как в нем происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Поднимающийся насыщенный воздух обычно теряет влагу в процессе выпадения осадков и становится ненасыщенным. При опускании такой воздух нагревается на 1° на 100 м.

Так как воздух нагревается главным образом от деятельной поверхности, температура с высотой в нижнем слое атмосферы, как правило, понижается. Вертикальный градиент для тропосферы в среднем составляет 0,6° на 100 м. Он считается положительным, если температура с высотой убывает, и отрицательным, если она повышается. В нижнем, приземном слое воздуха (1,5-2 м) вертикальные градиенты могут быть очень большими.

Конденсация и сублимация. В воздухе, насыщенном водяным паром, при понижении его температуры до точки росы или увеличении в нем количества водяного пара происходит конденсация - вода из парообразного состояния переходит в жидкое. При температуре ниже 0°С вода может, минуя жидкое состояние, перейти в твердое. Этот процесс называется сублимацией. И конденсация и сублимация могут происходить в воздухе на ядрах конденсации, на земной поверхности и на поверхности различных предметов. Когда температура воздуха, охлаждающегося от подстилающей поверхности, достигает точки росы, на холодную поверхность из него оседают роса, иней, жидкий и твердый налеты, изморозь.

Чтобы найти высоту уровня конденсации, необходимо по псхрометрическим таблицам определить точку росы Т поднимающегося воздуха, вычислить на сколько градусов должна понизиться температура воздуха, чтобы началась конденсация содержащегося в нем водяного пара, т.е. определить разность. Точка росы = 4, 2460

Определяем разницу между температурой воздуха и точкой росы (t – Т) = (30 — 4,2460) = 25,754

Умножим эту величину на 100м и найдем высоту уровня конденсации = 2575,4м

Для определения уровня сублимации надо найти разницу температур от точки росы до температуры сублимации и помножить эту разницу на 200м.

Сублимация происходит при температуре — 10°. Разница = 14,24°.

Высота уровня сублимации 5415м.

2. Привести давление к уровню моря при температуре воздуха 8º С, если: на высоте 150 м давление 990,8 гПа

зенит радиация конденсация давление

На уровне моря среднее атмосферное давление составляет 1013 гПа. (760мм.) Естественно, что с высотой атмосферное давление будет уменьшаться. Высота, на которую надо подняться (или опуститься), чтобы давление изменилось на 1 гПа, называют барической (барометрической) ступенью. Она увеличивается при теплом воздухе и росте высоты над уровнем моря. У земной поверхности при температуре 0ºC и давлении 1000 гПа барическая ступень равна 8 м/гПа, а на высоте 5 км, где давление около 500 гПа, при той же нулевой температуре она возрастает до 16 м/гПа.

«Нормальным» атмосферным давлением называется давление, равное весу ртутного столба высотой 760 мм, находящегося при температуре 0°C, на широте 45° и на уровне моря. В системе СГС 760 мм рт. ст. эквивалентно 1013.25 мб. Основной единицей давления в системе СИ, служит паскаль [Па]; 1 Па = 1 Н/м 2 . В системе СИ давление 1013,25 мб эквивалентно 101325 Па или 1013,25 гПа. Атмосферное давление – очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.

1 гПа = 0,75 мм рт. ст. или 1 мм рт. ст. = 1,333 гПа.

Увеличение высоты на 10 метром ведет к уменьшению давлению на 1 мм ртутного столба. Приводим давление к уровню моря, оно =1010,55 гПа (758,1 мм. рт.ст.), если на высоте 150 м, давление = 990,8 гПа (743,1 мм.)

Температура 8º С на высоте 150 метров, то на уровне моря = 9,2º.

Литература

1. Задачи по географии: пособие для учителей/ Под ред. Наумова. - М.: МИРОС, 1993

2. Вуколов Н.Г. «Сельскохозяйственная метеорология», М., 2007 г.

3. Неклюкова Н.П. Общее землеведение. М.: 1976

4. Пашканг К.В. Практикум по общему землеведению. М.: Высшая школа.. 1982