Основы физической географии. Основы учения о географической среде как объекте единой географии

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Понятие геогр афической оболочки и ее границы

географический оболочка круговорот зональность

Географическая оболочка - единая материальная система, в пределах которой взаимодействуют и взаимопроникают литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. В нее входит верхняя часть литосферы, нижняя - атмосферы, вся атмосфера и вся гидросфера. Мощность ГО около 50 км.

Границы ГО четко неопределенны. За верхнюю границу ученые принимают озоновый экран в атмосфере, за пределы которого не выходит жизнь на нашей планете. Нижняя граница чаще всего проводится в литосфере на глубинах не более 1000 м. это верхняя часть земной коры, которая образована под совместным воздействием атмосферы, гидросферы и живых организмов. Если говорить о нижней части ГО в моровом океане, то ее граница будет проходить по океаническому дну.

В результате взаимодействия в ГО развиваются некоторые процессы:

o преобразование солнечной энергии в растениях.

o пребывание веществ в трех агрегатных состояниях

o наличие органических веществ и жизни.

Свойства ГО: целостность означает, что все компоненты географической среды тесно связаны друг с другом и изменение одного из них ведет к изменению остальных.

Ритмичность, повторяемость сходных явлений во времени (смена дня и ночи, фотосинтез, процессы выветривания, сезонная ритмика).

Зональность, изменение всех компонентов ГО от экватора к полюсам.

Азональность (высотная поясность).

Круговорот веществ и энергии, вносят изменения в процессы жизнедеятельности.

Полярная ассиметрия.

Структура ГО горизонтальная: проводится в зависимости от эндо - экзогенных процессов (выделяются климатические зоны и пояса).

2. Этапы э волюции географической оболочки

Естественные изменения в ГО происходили всегда. Но с ростом населения земли и - развитием общества естественный ход процессов, протекающих в природных комплексах, все больше нарушается, становится иным и все чаще вызывает нежелательные последствия. Современная ГО - результат ее длительного развития, в процессе которого она непрерывно усложнялась.

Ученые выделяют три этапа ее развития.

I этап - добиогенный продолжался 3 млрд. лет. Во время этого периода существовали только простейшие животные, которые принимали слабое участие в развитии и формировали ГО Земли. Атмосфера во время этого периода отличалась низким содержанием свободного кислорода и высоким углекислого газа.

II этап биогенный - продолжался около 570 млрд. лет. Для этого этапа характерна ведущая роль живых существ в развития и формирования ГО. Живые существа оказывали большое влияние на все природные компоненты. Происходило накопление горных пород органического, изменился состав воды и атмосферы, повышалось содержание кислорода, уменьшалось содержание углекислого газа. В конце этапа появился человек.

III этап - современный, начался 40 тыс. лет назад. Характеризуется тем, что человек начинает активное влияние на разные части ГО. Поэтому именно от человека зависит, будет ли она существовать т.к. человек на Земле не может жить и развиваться изолированно от нее.

3. Б ольшой геологический круговорот веществ. Малый биологический (гео графический) круговорот веществ

Большой геологический круговорот веществ обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергий Земли и осуществляет перераспределение веществ между биосферой и более глубокими горизонтами Земли. Осадочные горные породы погружаются в зону высоких температур и давления в подвижных зонах земной коры. Там они переплавляются и образуют магму - источник новых магматических пород. После поднятия этих пород на земную поверхность и действия процессов выветривания вновь происходит трансформация их в новые осадочные породы.

Большой круговорот включает также и круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу. Влага, испарившаяся с поверхности с поверхности мирового океана, переносится на сушу, куда выпадает в виде осадков, которые вновь в океан в виде поверхностного стока и подземного. Круговорот воды происходит и по более простой схеме: испарение влаги с поверхности океана - конденсация водяного пара - выпадение осадков на поверхность океана. В круговороте воды ежедневно участвует более 500 тыс. куб. км. воды. Весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 млн. лет.

Малый круговорот веществ (биогеохимический) совершается лишь в пределах биосферы. Сущность его заключается в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза и в превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические соединения. Этот круговорот для жизни биосферы - главный и является продолжением самой жизни. Изменяясь, рождаясь и умирая, живое вещество поддерживает жизнь на нашей планете, обеспечивая биогеохимический круговорот веществ. Главным источником энергии круговорота является солнечный свет, который обеспечивает фотосинтез.

Суть биогеохимического цикла заключается в том, что химические элементы, поглощенные организмом, в последствии его покидают и уходят в абиотическую среду, через некоторое время они вновь попадают в живой организм. В биогеохимических круговоротах принято различать резервный фонд, или вещества, несвязанные с организмами; обменный фонд, обусловленный прямым обменом биогенными веществами между организмами и их непосредственным окружением. Если же рассматривать биосферу в целом, то можно выделить круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и гидросфере и осадочный цикл с резервным фондом в земной коре в геологическом круговороте.

Круговороты целом обеспечивают выполнение следующих важнейших функций живого вещества в биосфере:

o Газовую: продукт разложения отмершей органики.

o Концентрационную: организмы накапливают многие химические элементы.

o Окислительно-восстановительную: организмы обитающие в водоемах, регулируют кислотный режим.

o Биохимическую: размножение, рост и перемещение в пространстве живого вещества

o Биогеохимическую деятельность человека: вовлечение природных веществ для хозяйственный и бытовых нужд человека.

Единственным на Земле процессом, который не расходует, а накапливает солнечную энергию - это создание органического вещества в результате фотосинтеза. В связывании и запасании солнечной энергии и заключается основная планетарная функция живого вещества на Земле. Наиболее важными биогенными веществами является углерод, азот, кислород, фосфор, сера.

4. Г еографические пояса, зоны и сектора. Полярная асимметрия

Географические пояса - самая крупная территориальная единица широтно-зонального деления ГО, характеризующаяся общностью термических условий.

Широтное расположение географических поясов определяется главным образом изменением количества солнечной радиации от экватора к полюсам Земли. Географические пояса отличаются друг от друга температурными характеристиками, а также общими особенностями циркуляции атмосферы. На суше выделяют следующие географические пояса: экваториальный; субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный в каждом полушарии; субантарктический и антарктический. Из-за различного соотношения тепла и влаги внутри поясов выделяют географические зоны и подзоны.

Природные зоны - крупные части географических поясов, закономерно сменяющиеся от экватора к полюсам и от океанов в глубь континентов. Положение физико-географических зон определяется главным образом особенностями соотношения тепла и влаги. Зоны обладают известной общностью почв, растительности и других компонентов природной среды (напр., зоны степей, зоны саванн). Природные зоны выражены как на суше, так и в океане, где проявляются менее отчетливо.

Природные зоны вытянуты в виде широких полос с запада на восток. Между ними нет четких границ, они плавно переходят из одной зоны в другую. Широтное расположение природных Зон нарушается неравномерным распределением суши и океанов, рельефом, удаленности от океанов.

Сектора - учитывается общая циркуляция атмосферы, управляющая переносом влаги. Выделяется три сектора: два океанических и континентальный. В холодном поясе секторы не выделяют, т.к. морская и континентальная области не имеют резких различий. По классификации А.Г. Исаченко целесообразно выделение пяти секторов: западный приокеанический, восточный приокеанический, слабо- и умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный.

Полярная асимметрия выражается, в частности, в том, что Северное полушарие более материковое, чем Южное (39 и 19% площади суши). Кроме того, различаются географическая зональность высоких широт Северного и Южного полушарий и распространение организмов. Например, в Южном полушарии нет именно тех географических зон, которые занимают самые большие пространства на материках в Северном полушарии. На пространствах суши и океана в Северном и Южном полушариях обитают разные группы животных и птиц: для высоких широт Северного полушария характерен белый медведь, а для высоких широт Южного полушария - пингвин.

Ряд признаков полярной асимметрии: все зоны (горизонтальные и высотные) сдвинуты к северу в среднем на 10°. Например, пустынный пояс расположен в Южном полушарии ближе к экватору (22° ю.ш.), чем в Северном полушарии (37° с.ш.); антициклональный пояс высокого давления в Южном полушарии расположен на 10° ближе к экватору, чем в Северном полушарии (25 и 35°); большая часть теплых океанических вод направляется из экваториальных широт в Северное, а не в Южное полушарие, поэтому в средних и высоких широтах климат Северного полушария теплее, чем Южного.

5. Периодический закон географической зональности . Радиационный индекс сухости

Зональность - изменение природных компонентов и процессов от экватора к полюсам (зависит от шарообразности формы Земли, угла наклона земной оси к плоскости эклиптики (орбитальное вращение), размера Земли, расстояния Земли от Солнца).

Впервые термин ввел Гумбольд в начале 18 века. Основоположник учения о зональности Докучаев.

По Докучаеву проявление зональности в: земная кора, вода, воздух, растительность, почвы, животный мир.

Периодический закон географической зональности - это наличие однотипных ландшафтных зон в разных поясах связанное с повторением одинаковых соотношений тепла и влаги. Этот закон сформировали А.А. Григорьев и М.И. Будыко.

Согласно периодическому закону географической зональности в основе деления географической оболочки лежат: 1) количество поглощаемой солнечной энергии; 2) количество поступающей влаги; 3) соотношение тепла и влаги.

Климатические условия географических поясов и зон можно оценить с помощью показателей: коэффициента увлажнения Высоцкого-Иванова и радиационного индекса сухости Будыко. Значение показателей определяют характер увлажненности ландшафтов: аридный (засушливый) и гумидный (влажный).

Последняя величина, радиационный индекс сухости, колеблется от О до 5, трижды между полюсом и экватором проходя через значения, близкие к единице: в зонах лиственных лесов умеренного пояса, дождевых лесов субтропического пояса и экваториальных лесов, переходящих в светлые тропические леса.

Три периода радиационного индекса сухости имеют свои отличия. Вследствие возрастания в направлении экватора абсолютная величин радиационного баланса и осадков, каждое прохождение индекса сухости через единицу происходит при всё более высоком притоке тепла и влаги. Это приводит к увеличению от высоких широт к низким интенсивности природных процессов и особенно продуктивности органического мира.

Значение показателей могут повторяться в зонах, относящихся к разным географическим поясам. При этом величина коэффициента увлажнения определяет тип ландшафтной зоны, а величина радиационного индекса сухости конкретный характер и облик зоны.

Радиационный индекс сухости - показатель степени засушливости климата, разработанный отечественными учёными А.А. Григорьевым и М.И. Будыко в середине ХХ в. Радиационный индекс сухости рассчитывается по формуле:

R - радиационный баланс поверхности в ккал/см 2 за год,

L - скрытая теплота испарения в ккал/г,

r - сумма осадков в г/см 2 за год.

Числитель в данной формуле - это количество тепла, которое в конечном итоге получает земная поверхность и которое расходуется на прогрев атмосферного воздуха.

Знаменатель - сумма осадков (r) выражает влагообеспеченность территории. Влага, выпавшая в виде атмосферных осадков, испарятся лишь частично. Сколько именно влаги испарилось с земной поверхности можно оценить количеством солнечного тепла, затрачиваемого на испарение (количеством скрытой теплоты испарения). Поэтому знаменатель формулы состоит из произведения величины скрытой теплоты испарения на величину годового количества осадков.

При радиационном индексе сухости 0,8-1,0 тепла хватает на испарение большей части осадков, наблюдается умеренный сток, достаточное увлажнение и хорошая аэрация почвы, интенсивное выветривание и в целом наилучшие условия для развития органического мира, в частности - лесов.

При радиационном индексе сухости менее 0,8 увлажнение избыточно, тепла не хватает для испарения осадков, происходит заболачивание.

При радиационном индексе сухости более 1,0 увлажнение недостаточно, влага испаряется почти полностью и избыточное тепло тратится на перегрев почвы и атмосферы. В обоих крайних случаях органический мир угнетается.

Величина радиационном индексе сухости менее 0,3 соответствует зоне тундры, 0,3 -1,0 - лесной зоне, 1,0-2.0 - степи, 2,0 - 3,0 - полупустыне, более 3,0 - пустыне.

6. Физико-географические следствия вза имодействия океанов и материков

Взаимодействие материков и океанов обуславливается:

1. особенностями циркуляции атмосферы (у нас преобладает западный перенос воздушных масс). Пассаты в низких широтах между тропиками и экваторам. Муссоны дуют на восточном побережье материка.

2. Температура. Океаны сглаживают температуры на материках. Материки влияют на испарение.

3. Течения. Повторяют движение ветров. Самые распространенные течения - дрейфовые.

4. Соленость воды. Она везде неодинакова.

7. Понятие ноосферы В.И. Вернадского

Ноосфера - это современная биосфера, частью которой является человечество. Прослеживая развитие биосферы, обретающее геологическую мощь воздействие человека на биосферу, В.И. Вернадский формирует учение о ноосфере как особом периоде в развитии планеты и окружающего космического пространства. Становление ноосферы определяется социально-природной деятельностью человека, его трудом и знаниями, т.е. тем, что относится к космопланетарному измерению человека.

Ноосфера - это новое, эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится, решающим фактором ее развития. В.И. Вернадский был убежден, в том, что наша планета вступает в новую стадию своего развития, на которой определяющую роль будет играть человек разумный как сила невиданного масштаба. Гигантская геологическая деятельность человечества выражается в том, что сейчас нет такого быстротекущего геологического процесса, с которым можно было бы сравнить мощь человечества, вооруженного огромным арсеналом всяческих воздействий на природу, в том числе и фантастических, по мощности разрушительных сил.

Под ноосферой мы понимаем высшую стадию биосферы, связанную с возникновением и развитием человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, начинает оказывать определяющее влияние на ход процессов на Земле и в околоземном пространстве, изменяя их своей деятельностью.

В работах В.И. Вернадского можно встретить разные определения и представления о ноосфере, которые менялись на протяжении жизни ученого. В.И. Вернадский начал развивать данную концепцию с начала 30-х годов после разработки учения о биосфере. Осознавая огромную роль и значение человека в жизни и преобразовании планеты, русский ученый употреблял понятие «ноосфера» в разных смыслах:

1) как состояние планеты, когда человек становится крупнейшей преобразующей геологической силой;

2) как область активного проявления научной мысли как главного фактора перестройки и изменения биосферы.

Ноосферу можно охарактеризовать как единство «природы» и «культуры». Сам Вернадский говорил о ней то, как о реальности будущего, то, как о действительности наших дней, что неудивительно, поскольку он мыслил масштабами геологического времени.

Понятие «ноосфера» предстаёт в двух аспектах:

1. ноосфера в стадии становления, развивающаяся стихийно с момента появления человека;

2. ноосфера развитая, сознательно формируемая совместными усилиями людей в интересах всестороннего развития всего человечества и каждого отдельного человека.

По мнению В.И. Вернадского, ноосфера только-только создается, возникает в результате реального, вещественного преобразования человеком геологии Земли усилиями мысли и труда.

Мы подходим к новой эре в жизни человечества и жизни на нашей планете вообще, когда точная наука как планетная сила выступает на первый план, проникая и изменяя всю духовную среду человеческих обществ, когда ею охватываются и изменяются техника жизни, художественное творчество, философская мысль, религиозная жизнь. Это явилось неизбежным следствием - впервые на нашей планете - захвата все растущими человеческими обществами, как единого целого, всей поверхности Земли, превращения с помощью направляемого разума человека биосферы в ноосферу.

Таковы объективные основы и последствия ноосферной глобализации по Вернадскому и ее кардинальное отличие от нынешней модели глобализации, осуществляемой в интересах государств и ведущей к дальнейшему разрушению природной среды и экокатастрофе.

Согласно теории Вернадского, человек, охватив научной мыслью всю планету, стремится двигаться в направлении постижения Божественных законов. В центре внимания Вернадского - биосфера и ноосфера Земли. Биосфера как совокупная оболочка Земли пронизана жизнью (сфера жизни), закономерно под воздействием деятельности человеческого общества переходит в ноосферу - новое состояние биосферы, которое несет в себе результаты человеческого труда.

Итак, Вернадский исходит из того, что исходным пунктом в познании Вселенной является человек, поскольку возникновение человека связано с главным процессом эволюции космического вещества. Описывая наступающую эпоху разума на энергетическом уровне, Вернадский указывает на эволюционный переход от геохимических процессов к биохимическим, и, наконец, к энергии мысли.

На определенном этапе своего развития биосфера, перерабатываемая научной мыслью человека, превращается в ноосферу, область человеческой культуры, тесно связанную с научным знанием. Порождение космических сил, ноосфера лежит вне космических просторов, где она теряется как бесконечное малое, и вне области микромира, где она отсутствует, как бесконечно большое.

Вернадский воспринимает ноосферу как неэнтропийный фактор. Снижение скорости процесса энтропии происходит за счет создания системы биосферы и перехода ее во все более самоорганизующуюся систему ноосферы. Именно ноосфера придает космосу идею, смысл и цель.

Таким образом, прорыв научной мысли подготовлен всем прошлым биосферы и имеет эволюционные корни.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение особенностей географической оболочки, как материальной системы: ее границы, строение и качественные отличия от других земных оболочек. Круговорот вещества и энергии в географической оболочке. Система таксономических единиц в физической географии.

контрольная работа , добавлен 17.10.2010


Современное состояние географической оболочки как результат ее эволюции. Сущность геосистемы по В.Б. Сочаве. Общая характеристика комплекса физико-географической науки. Анализ развития основных представлений о системе и комплексе географической науки.

реферат , добавлен 29.05.2010


Понятие о геосфере и развитии земной поверхности. Распределение солнечной энергии и климатические пояса. Гидротермические условия и продуктивность биомассы. Географические пояса, динамика географической зональности. Проблемы ландшафтной дифференциации.

реферат , добавлен 31.01.2010


Общая характеристика, горизонтальная и поясно-зональная структура географической оболочки. Понятие зональности, содержание соответствующего периодического закона, формы проявления. Распределение тепла на Земле. Барический рельеф и система ветров.

курсовая работа , добавлен 12.11.2014


Эндогенные и экзогенные (космическая и солнечная энергия) энергетические источники географических процессов, их влияние на географическую оболочку. Соотношение различных потоков энергии. Циклы круговорота вещества и энергии. Формы динамики земной коры.

презентация , добавлен 01.12.2013


Основные предпосылки развития географической науки. Метод научного объяснения мира от Аристотеля, который основывается на использовании логики. География в эпоху Великих географических открытий. Становление современной географии, методы исследований.

реферат , добавлен 15.02.2011


Достижения вавилонской астрономии. Понятие системы географических координат (параллели и меридианы). Исторические представления о долготе и широте. Определение местного времени, часового пояса. Нахождение географической долготы места из уравнения времени.

контрольная работа , добавлен 20.10.2011


Геологическая история Земли. Основные закономерности цикличности изменений в географической оболочке. Виды и классификация ритмических движений. Влияние смены освещения и погодных условий на динамику биоты. Чередование ледниковых эпох и "теплых" периодов.

курсовая работа , добавлен 17.03.2015


Характеристика понятия о природном комплексе. Анализ объекта изучения физической географии - географической оболочки нашей планеты, как комплексной материальной системы. Особенности учения о природно-территориальном комплексе, географическом ландшафте.

реферат , добавлен 31.05.2010


История развития и становления географии как науки. Географические идеи древнего мира, античности и средневековья. Развитие географической науки в эпоху великих экспедиций. История русской картографии, вклад ученых в развитие теоретической географии.

Введение

География - многоотраслевая наука . Это обусловлено сложностью и многообразием главного объекта ее исследования - географической оболочки Земли. Располагаясь на границе взаимодействия внутриземных и внешних (в том числе космических) процессов , географическая оболочка включает в себя верхние слои твердой коры, гидросферу, атмосферу и рассеянное в них органическое вещество. В зависимости от положения Земли на эклиптической орбите и благодаря наклону ее оси вращения различные участки земной поверхности получают разное количество солнечного тепла, дальнейшее перераспределение которого в свою очередь обусловлено неравномерным по широте соотношением суши и моря.

Современное состояние географической оболочки следует рассматривать как результат ее длительной эволюции - начиная с возникновения Земли и становления ее на планетный путь развития.

Дословное определение предмета физической географии слишком общее. Сравните: "геология", "геоботаника".

Чтобы дать более точное определение предмету физической географии, надо:

показать пространственную структуру науки ;

установить взаимоотношение данной науки с другими науками.

Из школьного курса географии вам известно, что география занимается изучением природы земной поверхности и теми материальными ценностями, которые созданы на ней человечеством. Другими словами, география - наука, которая существует не в единственном числе. Это, конечно, география физическая и география экономическая. Можно представить, что это система наук.

Главные свойства геосистем:

б) Компонентность, элементарность (элемент - греч. простейший, неделимый);

в) Иерархическая соподчинённость, определённый порядок построения, функционирования;

г) Взаимосвязь путём функционирования, обмена.

Выделяют связи внутренние, закрепляющие специфическое для данной науки строение, и через него - и присущий ей состав (структуру). Внутренние связи в природе - это, прежде всего, обмен веществом и энергией . Внешние связи - внутренний и взаимный обмен идей, гипотез, теорий, методов путём промежуточных, переходных научных подразделений (например, наук естественных, общественных, технических).

Подобно физике, химии, биологии и другим наукам, современная география представляет сложную систему обособившихся в разное время научных дисциплин (рис. 2).

Рис. 2. Система географической науки по В.А. Анучину

География животных (зоогеография) - наука о закономерностях распространения видов животных.

Биогеография - география органической жизни.

Океанология - наука о Мировом океане, как части гидросферы.

Землеведение (собственно физическая география) изучает географическую оболочку (природу земной поверхности) как целостную материальную систему - общие закономерности её структуры, происхождения, внутренние и внешние взаимосвязи, функционирование для разработки системы моделирования и управления происходящими процессами .

Общегеографические (или синтетические) науки - физико-географические и экономгеографические одновременно.

Прикладные физико-географические науки (инженерная геоморфология, синоптическая метеорология и др.) изучают проблемы практического характера, связанные с отраслями народного хозяйства.

Современная география изучает земные пространства всех размерностей, их строение, движение , а также их взаимодействие в природе и обществе.

Семёнов-Тян-Шанский Пётр Петрович (1827-1914) - выдающийся русский географ, исследователь Азии. С 1873 по 1914 гг. руководил Русским географическим обществом. Именно в этот период знаменитые экспедиции Н.М. Пржевальского, Н.Н. Миклухо-Маклая и других российских географов принесли всемирную славу отечественной географии. Основные труды: "Путешествие в Тянь-Шань в 1856-57 гг." (впервые опубликован в 1946 г.; новое издание - М., 1958), "Предисловие к книге "Землеведение Азии". Под его руководством написаны и изданы "Географо-статистический словарь Российской империи", 5 томов, СПб., 1865-1885; "Россия. Полное географическое описание нашего отечества", 1911, 1899-1914. Понимал географию как "целую естественную группу наук", включающую гидрологию, климатологию, метеорологию, орографию, картографию, биогеографию, геогнозию (геоморфологию), а также ряд общественных дисциплин: антропологию, историческую географию, демографию, статистику, политическую географию. Соединив теоретические и практические вопросы освоения природной среды, создал оригинальную географическую школу.

Рихтгофен Фердинанд (1833-1905). Видный немецкий географ, путешественник. В различные годы был профессором в Боннском, Лейпцигском и Берлинском университетах. Один из создателей геоморфологии. Он считал, что география призвана раскрыть процесс взаимодействия многообразных явлений с рельефом земной поверхности. Решающее значение в выявлении сущности географического знания он придавал исследованию взаимодействия человека со всей совокупностью природных явлений, в пределах земной поверхности, а географию представлял наукой, пограничной между естественными и общественными науками. Основные труды: "Задачи и методы современной географии" (1883); "Китай. Результаты собственных путешествий", 5 томов с атласом (1877-1911); "Геоморфологические этюды Восточной Азии", 4 тома (1903-11).

Докучаев Василий Васильевич (1846-1903). Естествоиспытатель, профессор Петербургского университета, основатель первой в России кафедры почвоведения (1895) и учения о природных зонах. В.В. Докучаев - явление исключительное в масштабе нашей страны и в мировой науке. Он и его ученики создали сильную и плодотворную научную школу, которая обогатила многие науки: геологию, минералогию, почвоведение, ботанику; в школе появилось учение о лесе. В числе наук, испытавших сильнейшее влияние Василия Васильевича, находится география. В среде учеников Докучаева были минералог и геохимик В.И. Вернадский , геолог и петрограф Ф.Ю. Левинсон, Лессинг, почвоведы Н.М. Сибирцев и К.Д. Глинка, ботаники и географы А.Н. Краснов, Г.И. Танфильев, Г.Н. Высоцкий, гидрогеолог П.В. Отоцкий, основоположник учения о лесе Г.Ф. Морозов . К числу докучаевцев второго поколения принадлежат почвоведы и географы Л.И. Прасолов, Б.Б. Поланов, С.С. Неустроев, Ю.А. Ливеровский, ботаники и географы В.Н. Сукачёв (ученик Г.Ф. Морозова), геохимики А.Е. Ферсман и А.П. Виноградов (ученики В.И. Вернадского). К числу докучаевцев третьего поколения относятся почвоведы и географы Ин.П. Герасимов, М.А. Глазовская, А.И. Перельман и другие. Учеником А.Н. Краснова был Г.Г. Григор, долгое время заведовавший кафедрой географии в Томском университете. Учениками и соратниками Г.Г. Григора являются профессора Л.Н. Ивановский, А.А. Земцов, А.М. Малолетко, П.А. Окишев. Географические идеи докучаевской школы сохраняются и развиваются до сих пор. Основные труды: "Русский чернозём" (1883), "Наши степи прежде и теперь" (1892), "К учению о зонах природы" (1886).

География изучает происхождение и развитие земной поверхности на основе комплексных исследований, рассматривает природные процессы в пространстве и времени. Это есть сочетание теории и практики науки.

На первом этапе развития науки географы занимались сбором фактического материала: описанием того, что и где находится. Но к концу XIX столетия, когда сбор материала был завершён, они перешли к анализу и синтезу собранного, к изучению внутренних закономерностей природно-общественного развития. Теперь главные вопросы географии - почему? - объяснение, выявление причин существования и развития природных и социально-экономических комплексов, а также вопросы: следовательно? когда? - предвидение, предсказание, прогноз выявленных закономерностей развития. Это самое сложное, что может быть в науке. И, наконец, последний вопрос: для чего это нужно? - Для конструирования природных, социальных и экономических процессов, с целью управления ими.

Современная география давно уже не описательная наука. Она конструктивная - инженерно-преобразовательная, по Ин.П. Герасимову, и прогнозная, занимающаяся фундаментальными разработками задач современного взаимодействия природы и общества - ноосферы.

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

Учебник для 5 класса

При подготовке учебника использованы предложения и рекомендации учителей-географов экспериментальных школ:

Под редакцией кандидата географических наук И.П.Галая

Минск, 2000

К УЧАЩИМСЯ

Правила работы с учебным пособием

На уроках географии во время подготовки домашних заданий вам, кроме учебного пособия, необходимо иметь атлас по географии и набор контурных карт для 5-го класса, компас, тетрадь в клетку, цветные карандаши, циркуль, резинку.

Работайте дома над параграфами учебного пособия в такой последовательности:

Прочитайте текст.

Перескажите каждую часть параграфа, а затем весь параграф.

Читая текст, найдите на карте все географические объекты, упомянутые в нем.

Ответьте на вопросы и выполните задания, помещенные после каждого параграфа.

Запишите в словарик все выделенные в тексте параграфа слова (например, география) и запомните, как они пишутся.

Если какой-то термин, встретившийся в тексте, вам непонятен, обратитесь к краткому словарю географических понятий и терминов (в конце учебного пособия).

Введение &1. Что изучает география

Вспоминаем: Что вы знаете о нашей планете из курсов «Вселенная» или «Природоведение»? Почему на одних территориях земного шара тепло, а на других холодно?Почему идет дождь?

Ключевые слова: география, природные условия, население, хозяйство, охрана природы. 1. География как наука. Г е о г р а ф и я - наука, которая изучает природные условия земной поверхности, население Земли и его хозяйственную деятельность. Эта наука - одна из самых древних.

География в переводе с греческого языка означает землеописание (по-гречески “ге” - Земля, “графо” - пишу, описываю).

*Название "география" впервые было употреблено Эратосфеном еще до начала нашей эры в книге "Географика". В ней рассматривались форма и величины Земли, океаны, суша, климат, описывались отдельные страны, история географии.

На протяжении длительного времени (вплоть до конца XVIIIв.) главной задачей географии было открытие и описание новых земель, стран, народов, ликвидация белых пятен на географической карте. Имена первооткрывателей и исследователей - смелых и мужественных людей - запечатлены в географических названиях на карте.

Первыми географами были путешественники и мореплаватели. Они открывали новые земли, страны, народы, материки, острова, океаны, моря, заливы, горы, равнины, реки и озера, составляли карты, где изображали маршруты путешествий и новые земли, описывали природные условия, жизнь и занятия населения. Маршруты их путешествий и экспедиций проходили по знойным пустыням и холодным ледникам, в заоблачных высях гор, по стремительным рекам и бурным водам океана.

** О древнейших путешествиях люди узнавали не только по описаниям, но и по обрывкам папируса или обломку глиняной таблички с нанесенными на них знаками.

Географы раскрыли и продолжают раскрывать многие тайны природы. Благодаря их исследованиям и наблюдениям мы уже можем ответить на многие вопросы. Например: почему идет дождь или дует ветер? В каких районах Земли надо искать уголь, нефть или другие полезные ископаемые? Но природа таит еще много загадок, над раскрытием которых работают географы совместно с другими учеными.

География делится на две крупные части: физическую и экономическую. Физическая география изучает природу поверхности земного шара; экономическая география -- население, его хозяйственную деятельность, закономерности размещения населения и хозяйства.

2. Значение географии. Описательной география была в прошлом. Сейчас основная задача географии – изучать разнообразие природы, населения, его хозяйственной деятельности и объяснить их развитие и размещение.

Современная география выясняет причины процессов и явлений, происходящих на поверхности земного шара, и закономерности их изменения. Одна из важнейших задач географии – прогноз развития явлений. Так как природа Земли стала изменяться исключительно быстро, то необходимо предвидеть те изменения в окружающей среде, которые могут произойти в результате хозяйственной деятельности человека.

Любое освоение территории и строительство не начинается без предварительного изучения местности. Так, при строительстве гидроэлектростанции на реке нужно определить, где строить плотину, изучить, из каких пород сложены берега реки, какая местность после строительства плотины будет затоплена водой.

Например, был предложен проект сооружения на реке Оби, которая протекает по Западно-Сибирской равнине, очень крупной гидроэлектростанции. Но, когда этот проект всесторонне рассмотрели географы, оказалось, что в результате строительства плотины гидроэлектростанции образуется огромное водохранилище, которое затопит значительную часть равнины. Вокруг водохранилища образуются болота, что приведет к изменению местного климата, произойдут другие неблагоприятные изменения в природе. Проект этот не был принят.

3. География и охрана природы. География дает ответы на вопросы, как лучше использовать богатства природы, что делать, чтобы природа не обеднела, чтобы не исчезли леса, не истощились плодородные почвы, не иссякли реки, как восстанавливать и преобразовывать природу в интересах человека и самой природы.

В государственных документах нашей страны постоянно подчеркивается необходимость рационального использования и охраны почв, недр, воздушного и водного бассейнов. Нужно усилить комплексные исследования природы в целях разумного хозяйствования.

Особенности природы, населения и хозяйства многих частей земной поверхности еще недостаточно изучены. Не всегда люди могут предсказать, как изменится природа в результате их воздействия на нее. Поэтому географы продолжают исследовать поверхность Земли. Они участвуют в различных экспедициях на суше и в океанах, ведут длительные наблюдения на научных станциях.

1.Что называется географией? 2. На какие две части делится география? 3. Что изучает физическая география? Экономическая география? 4. В чем значение географической науки?