загрузка...
загрузка...
На головну

Простір і час в географічній оболонці

  1. At that time в той час
  2. Future Simple (Майбутнє простий час)
  3. I. Загальна характеристика міжнародних відносин в Новий час.
  4. II. Національний інтерес як головний принцип зовнішньої політики в Новий час
  5. II.3.3) Сила і простір дії законів.
  6. III. Основні етапи міжнародних відносин в Новий час.
  7. IV етап (з середини XX ст. По теперішній час) психологія як наука, що вивчає факти, закономірності та механізми психіки

Географічна оболонка та її складові частини поряд з матеріально-енергетичними володіють і просторово-часовими характеристиками. На ранніх етапах еволюції наукової думки простір і час не відділялися від речової сторони навколишнього світу. З розвитком форм логічного аналізу вони були виділені в особливі категорії і атрибути матерії, визначаються через розміри, форму, взаємне положення і орієнтацію об'єктів, а також їх виникнення і знищення, тривалість і етапи існування, розвитку, ритміку, зміна властивостей і ін.

Простір і його характеристики.Найбільш загальним властивістю простору географічної оболонки (геопространства) є його сферичність. Це означає, що найкоротшим відстанню є відрізок дуги великого кола, простір замкнутий і в ньому є верх і низ. Остання якість пов'язане з тим, що в полі сили тяжіння Землі спостерігається виражена анизотропность (нерівнозначність вертикальних рухів), а через добового обертання Землі - нерівнозначність західного і східного напрямів (відхилення рухомих тел відповідно до силою Коріоліса).

Завдяки наявності полюсів і екватора простір географічної оболонки володіє дзеркальною симетрією щодо площині екватора. Вона проявляється не тільки в фігурі Землі, але і в будові географічних поясів, системах циркуляції повітря і води та ін. Закономірні відхилення від симетрії - асиметрія - мають значення як показники нерівноважногостану Землі і географічної оболонки.

Найбільш загальна просторова характеристика геосистем - розміри. Діапазон розмірів географічних об'єктів надзвичайно великий: діаметр магнітосфери близький до 100 тис. Км, окружність Землі - приблизно 40 тис. Км, а розміри найменших геосистем (фація), досліджуваних географією, - кілька десятків метрів. Елементи природи меншої розмірності (наприклад, гальки, що складають пляж, або болотні купини) також можуть досліджуватися в географії, але тільки в якості складових частин геосистем.

Таким чином, весь просторовий діапазон геосистем визначається величинами від 10 до 107 м. Межі цього інтервалу досить далекі від відомих природознавства кордонів: Всесвіті (1030 м) - мегамира і елементарної частинки атома (10-20 м) - мікросвіту. Ось чому географічний світ іноді називають мезоміром.

Час і його характеристики.Найбільш загальною тимчасової характеристикою географічної оболонки і геосистем є тривалість їх існування. У відносній геохронологічної шкалою вона включає криптозой і еозой, а у фізичній - кілька мільярдів років. Це час можна порівняти з віком Землі (4-5 млрд років) і Всесвіту (15- 20 млрд років). Мінімальний часовий інтервал, який зберігає ще географічний сенс, становить десятки секунд. При менших відрізках часу ми спостерігаємо вже не географічні процеси, а випадкові флуктуації.

Фундаментальним географічним поняттям є характерне (Або власне) час - Послідовність подій від появи (народження) географічної системи до її зникнення (смерті). До цієї послідовність входять стадії перетворення (еволюції) системи, які зручно, по аналогії з живим організмом, називати юністю, зрілістю і старістю, в той час як процес мимовільного руху системи за шкалою власного часу називається саморозвитком.

Просторово-тимчасові заходи.Просторові і тимчасові масштаби геосистем зазвичай даються в метричних мірах, введених в фізиці. Однак нерідко зручніше використовувати інші заходи і шкали. Так, відстань між об'єктами іноді оцінюють не в одиницях довжини, а у витратах часу (один день шляху) або енергії (водним або повітряним потоком) на його подолання. Характерно, що подібні заходи існували в різних культурах. Наприклад, єгипетська «стадія» або «чакри» в Середній Азії враховували умови (зусилля, які треба зробити, щоб подолати певну відстань) пересування: «чакри» в горах коротше, ніж на рівнині. У метеорології сила вітру часто дається за 12-бальною шкалою Бофорта, а не в метричних одиницях (наприклад, в м / с).

У географії також використовують позиційні заходи відстані, а в якості одиниць заходи - окремі позиції, які закономірно поділяють просторові об'єкти. Наприклад, між вододільній лінією і руслом водотоку обов'язково присутні схил вододілу (брівка, верхня, середня, нижня частини схилу, підніжжя) і заплава. Часто ціннішою і змістовної є інформація про те, до якої частини позиційного ряду відноситься цікавий для нас об'єкт, а не метричний відстань або географічні координати (наприклад, порівняти кліматичні показники пунктів, розташованих на одній широті, але в різних частинах континенту).

Час як форма прояву властивостей геосистем також не зводиться до визначення тривалості їх існування з тимчасової шкалою. З фізичних заходів тільки рік и добу мають географічний сенс, інші попередні заходи його позбавлені. Однак для розуміння географічних процесів в геосистемах важливі такі часові відрізки, як час повернення геосистеми в рівноважний стан (час релаксації), час становлення геосистеми, період повного коливання її основних параметрів, період, протягом якого система проходить повний цикл змін (циклічний період), різний для всіх компонентів і ін. Змістовне значення має співвідношення стану геосистеми з одній зі стадій її еволюції, т. е. з елементом її власної часової шкали. Наприклад, У. М. Девіс ще в кінці XIX ст. виділив три стадії розвитку рельєфу: молодості, зрілості, старості. В. В. Докучаєв, В. Р. Вільямс і С. С. Соболєв досліджували стадії грунтоутворення і саморозвитку ерозійних форм, використовуючи схожу шкалу.

Просторово-часова інтеграція геосистем.Б. Б. Полин і В. А. Миколаїв встановили, що в такій складній геосистеме, як ландшафт, поєднуються молоді, зрілі і реліктові (що залишилися від минулих ландшафтів) елементи. Це не випадково. Власний час кожного елемента різному, тому стадії їх саморозвитку, як правило, не будуть збігатися, навіть якщо вони мають близьку природу або безпосередньо сусідять і взаємодіють між собою.

Завдяки тому, що фізико-географічні об'єкти, з яких інтегруються системи в результаті їх взаємодії або просторового сусідства, мають різні просторово-часові масштаби, взаємодія об'єктів може здійснюватися тільки ймовірносно-статистичними шляхом. Яскравим прикладом є формування клімату, який А. С. Монин визначає як статистичний ансамбль станів системи «атмосфера-океан-земна поверхня», що створюється протягом декількох десятиліть. В. Н. Солнцев, підкреслюючи статистичний характер ландшафтних взаємодій, визначає ландшафтну систему як статистичний ансамбль станів, які проходять її територіальні компоненти також за кілька десятиліть.

Невідповідність швидкостей розвитку процесів характерно не тільки для різних об'єктів географічної оболонки, але і для кожного окремого об'єкта в різні періоди часу. Процес то сповільнюється (і тоді час «розтягується»), то прискорюється (і тоді час «спресовується»). Наприклад, ущільнено час проходження таких подій, як весняне сніготанення або початок вегетації в середній смузі або в пустелі Середньої Азії, коли істотні не тільки дні, але і годинник. В інші сезони (зима, літо) зміни бувають настільки малі, що непомітні на протязі тижнів і навіть місяців.

Просторово-часові ряди географічних явищ.Прикладом просторово-часового ряду може служити відомий в геології закон Головкинского-Вальтера, відповідно до якого послідовність литологических фацій в вертикальному розрізі відкладень відповідає їх чергуванню в горизонтальному напрямку. Оскільки осадконакопление відбувається в певній фізико-географічній обстановці, то, очевидно, ми можемо поширити цей закон і на послідовність чергування ситуацій. Вертикальний розріз відповідає часу, а горизонтальний - простору.

Просторова структура ландшафтних зон дозволяє розкрити їх динаміку в часі. При зміні клімату ландшафтні зони будуть зміщуватися в високі (при потеплінні) або в низькі (при похолоданні) широти, що дійсно мало місце в різні історичні епохи. У кожній точці зміна зон у часі буде відповідати їх просторової послідовності. Наприклад, при потеплінні лісостепова зона зміниться степової, а потім напівпустельною, при похолоданні на зміну лісостепу прийде лісова, а потім лесотундровая зони. На цій основі В. А. Боков сформулював позиційно-еволюційний принцип: послідовність еволюційних змін геосистем визначається їх просторової послідовністю, що утворюють разом з нею позиційний ряд.

Просторово-часова емерджентність.взаємодії породжують ефект емерджентності - поява у взаємодіючих об'єктів нових властивостей або якостей, відсутніх раніше у кожного з них. Емерджентні властивості проявляються по-різному. Якщо об'єднуються однотипні об'єкти (наприклад, невеликі ділянки лісу - в лісову зону, окремі водотоки - в річкову систему, кілька водойм - в водний басейн і ін.), То характер взаємодії зовні не змінюється. Однак при цьому відбуваються значні зміни властивостей геосистем, процесів і відповідних дій на зовнішні «роздратування». Наприклад, в лісі, розчленованому на окремі невеликі масиви, ослаблене вплив рослинності на мікроклімат, більш активна боротьба деревної і трав'янистої рослинності, інша екологічна обстановка, ніж в суцільному лісі.

Порівняння однотипних об'єктів, які розрізняються довжиною, площею та обсягом, показує, що при зміні їх просторових характеристик відбувається зміна властивостей самих об'єктів, зокрема:

- Збільшення площі материка призводить до зростання континентальності його клімату (найбільша континентальність властива внутріматериковим районам Євразії);

- Зростання площі і обсягу льодовиків сприяє їх саморозвитку, в той час як малі льодовики «самодеградіруют» (льодовик, досягаючи певної критичної величини, настільки помітно впливає на клімат, рівень океану, циркуляцію повітря, положення снігової кордону, що сам створює умови, необхідні для його подальшого розвитку);

- Чим більше довжина річки, тим більш згладжений у неї паводок: максимуми виражені слабше, а спад рівня відбувається плавно;

- Зменшення площі острова до деякої критичної величини (різна в різних природних умовах) призводить до різкого зниження чисельності і видового різноманіття рослин і тварин, спрощення структури біоценозів.

Однак на властивості геосистем впливає і інша просторова характеристика - форма. Форма висловлює співвідношення периметра і площі, площі та об'єму (для плоских і об'ємних географічних утворень відповідно). Чим більше це співвідношення, тим активніше впливає на даний об'єкт зовнішнє середовище. Так, сильно порізані узбережжя морів (далматинець або ріасового тип) мають зовсім інші ландшафти, ніж берега біскайського типу. Для них характерні різні режими хвилювання, прибою, вітру, температури прогріву вод, а, отже, і помітно розрізняються характер взаємодії суші і моря.

Форма в поєднанні з географічним положенням і орієнтацією може мати величезне значення для географічних ландшафтів не тільки на регіональному, а й на глобальному рівні.

Так, загальновідомо вплив гірських ланцюгів в якості кліматичних розділів: в підвітряного частини гір може виникати абсолютно не властивий даній широті географічний ландшафт (пустеля Атакама в Південній Америці і Ленкоранская низовина в Азербайджані).

Нові якості можуть з'являтися в залежності від розташування взаємодіючих систем. Відомо правило: чим контрастніше сусідами елементи, тим багатшим і різноманітнішим виражене взаємодія і складніше структура комплексів. Встановлено залежність властивостей від віддаленості (в океані - від поверхні води, на суші - від відстані до океану) і предмети, які заважають або сприяють взаємодії або ізоляції.

Властивості емерджентності виникають і в зв'язку з різночасністю подій. Наприклад, істотно, як чергуються дощові і сухі періоди в літню пору (навіть якщо число дощів і кількість опадів однакові). Це відноситься до інших показників, які використовуються для екологічних оцінок (сума позитивних температур, кількість годин сонячного сяйва і ін.). Залежно від тимчасового чинника (швидкості протікання процесу) можливі різні його результати. Наприклад, при тривалих напружених тверді кристалічні породи літосфери здатні до пластичних деформацій, але при короткочасних навантаженнях поводяться як тверде тіло.

Таким чином, нові якості з'являються як би з «чистого» простору або часу. Вони не випливають з субстратні (матеріально-енергетичних) властивостей, а мають лише просторово-часову природу. Простір і час «овеществляются» в певних процесах.

Компенсація і доповнення.В умовах обмеженого замкнутого простору географічної оболонки (і її частин) неминуче виникають компенсаційні явища, які знаходять вираз в різноманітних формах. Ще в 40-х роках XX ст. Б. Л. Личков сформулював закон компенсації воздимательних і опускательних рухів земної кори, відповідно до якого здіймання гірських ланцюгів супроводжується компенсаційними зануреннями (западинами і прогинами земної кори). В геології відомий закон компенсації накопичення опадів прогином земної кори, завдяки чому підтримується певний режим басейну накопичення опадів. Компенсаційні явища характерні для клімату Землі. Наприклад, при незмінному надходженні сонячної енергії тепла погода в одному місці часто супроводжується похолоданням в іншому, так як сума тепла залишається колишньою.

просторові компенсаційні явища виявляються в будові земної поверхні (материки і океани, позитивні і негативні форми рельєфу), зволоженні ландшафтів (зони з надмірною і недостатнім зволоженням).

тимчасові компенсаційні явища проявляються в чергуванні посушливих і вологих, врожайних і неврожайних років, періодів спалахів шкідників лісу і сільськогосподарських культур, їх малу чисельність і ін.

Просторові і тимчасові компенсаційні явища знаходять своє вираження в єдності. Про чергуванні погодних і кліматичних процесів в часі і в просторі писав ще А. І. Воєйков, а спряженість величини стоку Волги і льодовитості Арктичного басейну була виявлена ??В. Ю. Візе. Кліматологи О. А. Дроздов, Т. В. Покровська, Ю. Л. Раунер встановили, що посухи в межах Російської рівнини, як правило, відповідають хорошому зволоженню на території північного Казахстану, і навпаки. Такі просторово-тимчасові сполучення пов'язані з певними часовими і просторовими масштабами циркуляційних процесів, наявністю у них свого роду «квантів» простору і часу. На основі цієї закономірності з кінця XIX в. з'явилися довгострокові (на кілька місяців вперед) прогнози погоди.

Ф. М. Мілько, розглянувши численні приклади чергування процесів (висхідні потоки повітря в одних районах і спадні в інших, випаровування вологи і випадання опадів, переміщення океанських водних мас в різних напрямках і ін.) Прийшов до висновку, що принцип компенсації є одним з основоположних в пристрої географічної оболонки. Цей принцип визначає виникнення і існування круговоротов речовини і енергії як одну з найважливіших форм організації географічних систем в умовах обмеженого простору земної поверхні.

Близький сенс має принцип додатковості, сформульований А. Д. Армандом, В. О. Таргульяном, В. А. Ніколаєвим, Т. П. Купріянової. Суть його зводиться до того, що для стійкого існування геосистем і географічної оболонки в цілому необхідно таке просторове і тимчасовий стан їх частин, що забезпечує їх стійке функціонування. Додатковими частинами є гірська система, передгір'ї та прилегла рівнина, тварини, рослини і мікроорганізми в біоценозі і ін. У більш широкому сенсі один одного доповнюють материки і океани (інакше природа географічної оболонки була б іншою), екваторіальна і полярна області, циклони і антициклони і ін.

Доповнюваність є основа взаємодії геосистем, бо взаємодія має місце у об'єктів, які є, з одного боку, різними, контрастними, а з іншого - додатковими, сумісними.

Знання принципів компенсації і додатковості дозволяє використовувати їх в дослідженнях навколишнього середовища (наприклад, при вивченні коливальних природних процесів). Необхідно розуміти, що географічні явища одного типу обмежені в просторі і часі, і неминуче повинні змінитися явищами іншого типу. Якщо ми знаємо розміри «квантів» явищ в просторі і часі і їх фізичну природу, то це значно полегшує аналіз і прогноз.

Принципи компенсації і додатковості необхідно враховувати в конструктивно-географічних і геоекологічних моделях і розробках, а також в географічній і екологічної (еко-лого-географічної) експертизі, так як будь-яке спрямоване зміна природних систем є формою перерозподілу. Наприклад, меліорація в Середній Азії, яка отримала небачений розмах в 60 -80-х роках XX ст., Привела до компенсаційного процесу всихання Аральського моря. Прагнення поліпшити клімат певних регіонів світу, як правило, буде завдавати шкоди іншим територіям, оскільки сума кліматичних показників (кількість сонячного тепла, опадів і ін.) В замкнутому просторі змінюється мало.

Метахронность географічної оболонки.Явище метахронного вперше було описано К. К. Марковим в 1938 р і дослівно означає «чергування часу». метахронность проявляється в тому, що наступ і чергування фаз і стадій розвитку геосистем відбувається несинхронно в різних частинах земної кулі, навіть якщо геосистеми розташовуються на одній широті і мають подібні параметри.

К. К. Марков розглядає тимчасові стадії і цикли як функцію конкретних умов разом з просторовою характеристикою. Встановлено, що формування льодовикового щита Антарктиди почалося значно раніше, ніж заледеніння Північної півкулі (льодовиковий щит в Антарктиді виник після її отчленения від Південної Америки та Австралії і освіти циркумполярної течії західних вітрів, яке ізолювало Південний океан від припливу теплих вод з низьких широт). Отже, специфічне просторове положення Антарктиди щодо інших материків і призвело до того, що тут заледеніння сформувалося раніше, ніж в аналогічних районах Північної півкулі. Відмінності в часі освіти льодовикових покривів і різних типів рослинності мають місце і між регіонами Євразії, розташованими на одній широті. Їх теж можна пов'язати зі специфікою географічного положення кожного регіону.

Наведені приклади свідчать про взаємозв'язок просторових і часових відносин. У багатьох випадках цей взаємозв'язок реалізується через просторово-часові ряди.

Контрольні питання

Що таке географічна зональність?

Чим визначається географічна зональність?

Що об'єднує і розрізняє поняття «кліматичні» і «географічні пояса»?

Як поділяють ландшафтні зони суші?

У чому своєрідність зональності Світового океану?

Чим визначається географічна зональність Світового океану?

У чому причини порушення схеми географічної зональності?

У чому полягає специфічність висотної поясності?

У чому полягає асиметрія Землі і які її наслідки?

Що таке нуклеарні структури?

Що таке контактні зони і як вони формуються?

Яку роль виконують бар'єри в географічній оболонці?

Що таке ландшафтна система і які її властивості?

У чому сенс класифікації ландшафтних систем?

У чому сенс класифікації ландшафтів по антропогенному ознакою?

У чому полягає метахронность розвитку?

Яка роль простору і часу в географічних процесах і явищах?

ЛІТЕРАТУРА

Айзатуллін Т. А., Лебедєв В. Л., Хайлов К. М. Океан. Активні поверхні і життя. - Л., 1979.

Арманд Д. Л. Наука про ландшафті. - М., 1975.

Берг Л. С. Географічні зони Радянського Союзу. - Т. 1. - М., 1947 - 1952.

Берлянт A.M. Геоіконіка. - М., 1996.

Беручашвілі Н. Л. Чотири виміри ландшафту. - М., 1986.

Богданов Д. В. Регіональна фізична географія Світового океану. - М., 1985.

Будико М. І. Клімат в минулому і майбутньому. - Л., 1980.

Глазовская М. А. Геохімічні основи типології та методики досліджень природних ландшафтів. - Смоленськ, 2002.

Григор'єв А. А. Типи географічного середовища. - М., 1970.

Гумбольдт А. Картини природи. - М., 1959.

Девіс В. М. Геоморфологічні нариси. - М., 1962.

Докучаєв В. В. До вчення про зони природи. - М., 1951.

Зенкевич Л. А. Моря СРСР, їх фауна і флора. - М., 1956.

Зенкович В. П. Основи вчення про розвиток морських берегів. - М., 1962.

Ігнатьєв Г. М. Тропічні острови Тихого океану. - М., 1979.

Ісаченко А. Г. Основи ландшафтознавства і фізико-географічне районування. - М., 1965.

Ісаченко А. Г., Шляпніков А. А. Ландшафти. - М., 1989.

Колесник СВ. Загальні географічні закономірності Землі. - М., 1970.

Кільцеві структури лику планети / Ред. Л. Іваненко. - М., 1989.

Котляков В. М. Географія в мінливому світі. Хат. соч. - Кн. 3. - М. 2001.

Леонтьєв O.K. Фізична географія Світового океану. - М., 1982.

Личков Б. Л. Природні води Землі і літосфера. - М., 1960.

Макінтайр Ф. Верхній міліметр океану: наука про океан. - М., 1981.

Мілько Ф. Н. Ландшафтна сфера Землі. - М., 1970.

Міл'ков Ф. Н. Фізична географія: вчення про ландшафт і географічна зональність. - Воронеж, 1986.

Світ географії. Географія і географи. Природне середовище. - М., 1984.

Монін А. З, Шишков Ю. А. Історія клімату. - Л., 1979.

Наука про океан / Под ред. О. І. Мамаєва. - М., 1983.

Неспокійний ландшафт / Ред. Д. Брансден і Дж. Дорнкемп. - М., 1981.

Миколаїв В. А. Проблеми регіонального ландшафтознавства. - М., 1979.

Миколаїв В. А. Ландшафтознавство. - М., 2000..

Олліер К. Тектоніка і рельєф. - М., 1984.

Перельман А. І. Біокосні системи Землі. - М., 1977.

Перельман А. І., Касимов Н. С. Геохімія ландшафту. - М., 1999..

Полин Б. Б. Географічні роботи. - М., 1952.

Рамаді Ф. Основи прикладної екології. - Л., 1981.

Ретеюм А. Ю. Земні світи. - М., 1988.

Рябчиков A.M. Фізична географія материків і океанів. - М., 1988.

Петров К. М. Біогеографія океану. - СПб., 1999..

Сваричевського З. А., Селіверстов Ю. П. Еволюція рельєфу і час. - Л., 1984.

Симетрія рельєфу / Відп. ред. Н. А. Логачев, Д. А. Тимофєєв, Г. Ф. Уфім-ців. - М., 1992.

Солнцев В. Н. Вчення про ландшафт. Вибрані праці. - М., 2001..

Сочава В. Б. Введення до вчення про геосистеми. - Новосибірськ, 1978.

Степанов В. Н. Океаносфера. - М., 1983.

Фізична географія Світового океану / Відп. ред. К. К. Марков. - Л., 1980.

Хаггет П. Географія: синтез сучасних знань. - М., 1979.



Попередня   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   Наступна

антропосфера | Цілісність географічної оболонки | Поясно-зональні структури | Ландшафтні зони суші | Зонально-азональні риси Світового океану | Вертикальна поясність географічної оболонки | Загальні риси будови земної поверхні | нуклеарні структури | контактні зони | Бар'єри в географічній оболонці |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати