Современный этап изучения географической оболочки
Качественно новый этап в развитии географического познания начался во второй половине XX в., т. е. в соврем. эпоху, которую часто и справедливо называют эпохой научно-технической революции. Среди важнейших задач и достижений этой эпохи называют такие: 1) превращение науки в непосредственную производительную силу, ведущую сферу деятельности человечества; 2) создание новых, потенциально безграничных источников энергии (атомной и ядерной) и искусственных материалов с заранее заданными свойствами; 3) развитие космической техники и дистанционных исследований Земли из Космоса; 4) возрастание взаимодействия наук, комплексных исследований сложных систем и, в первую очередь, изучение географической оболочки космическими методами; 5) резкое ускорение общественного прогресса, усиливающаяся интернационализация всей человеческой деятельности, и прежде всего в области науки; 6) резкое обострение так называемых экологических проблем, связанных с производственной деятельностью человечества, проблем рационального природопользования, приобретающих глобальный характер.
В эпоху научно-технической революции воздействие человечества на природу из локального стало глобальным. Оно проявляется не только там, где осуществляется, где человек живет и работает, но и в каждой точке земной поверхности. Интенсивность этого воздействия стала сопоставимой с действием природных сил и процессов, а скорость изменений, обусловленных
воздействием человечества на природу, подчас на порядки выше, чем воздействие естественных процессов. Глобальный масштаб воздействия, его интенсификация, высокая концентрация экологических нагрузок на окружающую среду приводят к частым нарушениям природных равновесий и губительным последствиям. Во взаимоотношениях человека с природой сейчас, как никогда, требуется знание законов развития окружающих природных комплексов. Чем глубже будут наши знания, тем сознательнее, обоснованнее и надежнее мы будем выбирать пути и методы воздействия на среду, более полно использовать ресурсы природы. Поэтому в настоящее время изучение природы — одна из первоочередных задач советской науки, а охрана природы стала общегосударственной задачей. Новые задачи, поставленные перед наукой, потребовали совершенствования принципов и методов получения и обработки информации о природных явлениях, способов теоретических обобщений и прогнозирования.
Наша наука в последние десятилетия стала более целенаправленно применять такие методы исследования, как эксперимент и моделирование. В отличие от наблюдений это активные способы исследования, позволяющие получить представление о поведении изучаемых объектов в широком диапазоне воздействия внешних факторов.
Построение моделей — аналогов физико-географических объектов (моделями в исследовательских процедурах выступают камеры искусственного климата, бассейны, воспроизводящие основные элементы океанической циркуляции, эрозионные лотки и др.) дает возможность отвлечься от бесконечной сложности реальной действительности и оперировать с относительно простыми системами (объектами — моделями). В моделях на первый план выступают наиболее существенные черты реальных объектов, определяющие главные особенности их структуры и функционирования.
Значительные изменения произошли в научном географическом языке. Язык науки представляет развивающуюся сложную систему, состоящую из совокупности понятий и терминов и правил их употребления, а также графических и символических средств описания и теоретического обобщения. Для сегодняшней географии характерно более целенаправленное использование логических доказательств, четкое определение понятий. Особенно перспективно использование языка математики. В 60-е годы география пережила «количественную революцию» — так называют время активного внедрения в географические исследования математических методов, электронно-вычислительных и аналоговых решающих устройств. Математические методы становятся обычными способами решения
географических задач, выявления скрытых географических закономерностей, составления прогнозов развития географической среды. Электронно-вычислительная техника позволила создать единые системы фиксации географической информации, ее обработки и обобщения.
Продолжается усовершенствование картографического языка — одного из самых древних в географии. Карты — это способ графического выражения географических фактов и закономерностей. Одновременно картографические методы исследования позволяют получать новые знания о природе земной поверхности. Картографический метод (наряду с моделированием) особенно важен для землеведения, так как непосредственно охватить наблюдениями всю географическую оболочку не представляется возможным.
Более гибкими и разнообразными становятся способы обобщения накопленного материала. Все чаще выдвигаются гипотезы, индуктивные и дедуктивные умозаключения, формулируются постулаты, используются представления об идеальных объектах (моделях). Идеальные объекты конструируются исследователем на основе учета ряда типичных свойств, присущих эмпирической картине, и абстрагирования от тех свойств, которые в рамках поставленной задачи расцениваются как второстепенные. Идеальные модели-понятия хорошо известны в математике и физике (точка, линия, плоскость, абсолютно твердое тело, идеальный газ и др.). Они не существуют в природе. Это лишь прообразы реальных свойств и явлений. Однако благодаря оперированию с идеальными объектами стало возможным выявление закономерностей и законов развития окружающего нас мира. Законы науки применимы в чистом виде лишь к идеальным объектам. Ни один закон не отображает всех свойств реального явления.
В общем землеведении идеальными объектами являются земной шар, эллипсоид вращения, геоид (модели фигуры Земли различного уровня), солярный климат (теоретически возможный климат на Земле, обусловленный лишь величиной солнечной радиации), идеальный континент, геосистема и др.
Быстрый прогресс физической географии был бы невозможен без глубокого усвоения методологических основ научного познания. Методология — это учение о структуре, логической организации, методах и средствах научной деятельности. Она помогает организовать процесс познания, правильно определить основные пути решения поставленных проблем. Методология может быть сравнима со стратегией исследования.
Различают философскую и специально-научную методологию. Философская методология не существует в виде какого-то особого раздела философии — методологические функции выполняет вся система философского знания. Наиболее адекватную философскую базу научного познания дает диалектический и исторический материализм, причем роль методологии осуществляют в равной мере диалектика и материализм. Специально-научная методология, в свою очередь, расчленена на несколько уровней: общенаучные методологические концепции и направления, методологию специальных наук и методику и технику исследования. Методологические принципы философского уровня (законы и принципы материалистической диалектики) служат географу ориентиром в познании самых фундаментальных явлений природной действительности; выбора принципиальных путей научного исследования, определения тенденций развития природной среды. На специально-научных методологических уровнях физико-географ знакомится с концепциями различных естественных наук (физики, биологии, геологии и др.) применительно к своему объекту исследования.
Методологическое значение в землеведении имеет сформулированная нашим выдающимся соотечественником В. И. Вернадским концепция о роли живых организмов в преобразовании природы земной поверхности. Лик географической оболочки настолько сильно преобразован живыми организмами, что совершенно непохож на марсианский или венерианский, где поверхность продолжает сохранять свойства, сложившиеся на первоначальном этапе развития планеты. В этой концепции впервые было показано, что значение элементов систем определяется не только их массой (масса живых организмов на Земле
на несколько порядков уступает массе атмосферы, не говоря уже о гидросфере и литосфере), но и активностью, и занимаемым местом в структуре взаимодействия в системе.
Методологическое значение имеет системный подход, при котором объект исследования рассматривается как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Методы системного анализа используются для исследования географической оболочки как целостной организованной системы.
Для наблюдения за состоянием географической оболочки и изучения процессов, которые в ней имеют место, все шире используются методы космического землеведения. Так, все более возрастает применение таких космических методов исследования географической оболочки, как различные виды съемок: фотографическая, фотоэлектронная, спектральная, спектрозональная, геофизическая и др. Благодаря им науки о Земле, в том числе и география, получали и получают огромную и разностороннюю информацию о строении географической оболочки и процессах, совершающихся в ней. Например, с помощью космических съемок подтверждена и уточнена схема общей циркуляции атмосферы и океанических течений, выявлена огромная роль разломов (линеаментов) земной коры и открыты новые, так называемые кольцевые структуры (астроблемы), образованные падением метеоритов на Землю. Космическими снимками подтверждено наличие кольцевых течений в океанах и подъемы больших масс глубинных океанических вод к поверхности (апвеллинг), обусловливающие появление большого количества живых организмов в таких областях. Изучение географической оболочки Земли космическими средствами дистанционного наблюдения только началось, и их дальнейшее развитие сулит большие успехи в развитии науки о Земле.
Качественно новый этап наступил в изучении Мирового океана, который исследуют не только с помощью космических аппаратов, но и специально оборудованных для ведения научных работ кораблей.
Характерной особенностью современных географических исследований является их комплексный характер. Широко развивается международное сотрудничество в проведении таких работ. Примерами комплексных исследований могут служить международные программы, выполнявшиеся научными коллективами и кораблями СССР, США, Франции, Японии и других стран. Этими программами предусматривалось изучение взаимодействия океанических вод и атмосферы в экваториальных, полярных и других районах земного шара.
К сказанному следует добавить распространение в географии комплексных стационарных наблюдений ландшафтного характера при изучении процессов взаимодействия между компонентами природных, производственных и технических комплексов. Они получают все большее развитие в географических учреждениях СССР, ГДР, ЧССР и других стран.
Весь разнообразный комплекс новых методов исследования географической оболочки значительно продвинул наши знания о процессах, протекающих в ней, способствовал развитию теории географической науки, познанию законов, управляющих структурой и динамикой оболочки. Это дало возможность географической науке подняться на новую, более высокую ступень развития. Она уже может ставить перед собой задачи прогнозирования географических явлений и рационального, вполне сознательного управления природными процессами.
