Науки о Земле

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.М. МАШЕРОВА»

Факультет биологический

Кафедра географии

КУРСОВАЯ РАБОТА

1-31 02 01-02 03 География (Научно-педагогическая деятельность)

НАУКИ О ЗЕМЛЕ. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА. ГЕОГРАФИЯ КАК ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ.

Хомич Ирина Владимировна

студентка 1 курса 13 группы

Руководитель:

Курдин Сергей Иванович

старший   преподаватель   кафедры

географии

Витебск, 2014

Реферат

Курсовая работа  27 c., 7 источников.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ,   ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА,   ГЕОГРАФИЯ,   ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ, СИСТЕМА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ НАУК.

Объект исследования – географическая оболочка.

Предмет исследования – науки изучающие свойства географической оболочки.

Цель работы изучить свойства географической оболочки, науки о географической оболочке, общее землеведение в системе географических наук.

Методы исследования:  описательно-аналитический (изучение и анализ литературы ), теоретический ( метод обобщения ).

Содержание

Введение ………………………………………………………………………….4

1 Науки о Земле…..……………………………………………………………...6

1. Понятия и свойства географической оболочки………………………...6
2. Науки, изучающие свойства географической оболочки……………...11
2. География как землеведение……………………………………………..15

       2.1 География  как землеописание …………………………………………16

       2.2  Землеведение в системе географических наук ………………………17

Заключение………………..…………………………………………………….25

Список использованных источников...……………………………………...27

Введение

Географическая оболочка Земли (синонимы: природно-территориальные комплексы, геосистемы, географические ландшафты, эпигеосфера) – сфера взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Обладает сложной пространственной дифференциацией. Вертикальная мощность географической оболочки десятки километров. Целостность географической оболочки определяется непрерывным энерго- и массообменом между сушей и атмосферой, Мировым океаном и организмами. Природные процессы в географической оболочке осуществляются за счет лучистой энергии Солнца и внутренней энергии Земли. В пределах географической оболочки возникло и развивается человечество, черпающее из оболочки ресурсы для своего существования и воздействующее на нее.

Географическая оболочка впервые была определена П. И. Броуновым еще в 1910 г. как “наружная оболочка Земли”. Это наиболее сложная часть нашей планеты, где соприкасаются и взаимопроникают атмосфера, гидросфера и литосфера. Только здесь возможно одновременное и устойчивое существование вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях. В этой оболочке происходит поглощение, превращение и накопление лучистой энергии Солнца; только в ее пределах стало возможным возникновение и распространение жизни, которая, в свою очередь, явилась мощным фактором дальнейшего преобразования и усложнения эпигеосферы.

Географической оболочке свойственны целостность, обусловленная связями между её компонентами, и неравномерность развития во времени и пространстве.

Неравномерность развития во времени выражается в присущих этой оболочке направленных ритмичных (периодических суточных, месячных, сезонных, годовых и т.п.) и неритмичных (эпизодических) изменениях. Как следствие этих процессов формируются разновозрастность отдельных участков географической оболочки, унаследованность хода природных процессов, сохранение реликтовых черт в существующих ландшафтах. Знание основных закономерностей развития географической оболочки позволяет во многих случаях прогнозировать природные процессы.

Учение о географических системах (геосистемах) является одним из главных фундаментальных достижений географической науки. Оно по-прежнему активно продолжает разрабатываться и обсуждаться. Поскольку это учение имеет не только глубокий теоретический смысл в качестве ключевого базиса для целенаправленного накопления и систематизации фактического материала с целью получения нового знания. Велика и его практическая значимость, так как именно такой системный подход к рассмотрению инфраструктуры географических объектов лежит в основе географического районирования территорий, без которого невозможно выявлять и решать ни локально, а тем более глобально, какие-либо проблемы, касающиеся в той или иной мере взаимодействия человека, общества и природы: ни экологические, ни природопользования, ни вообще оптимизации взаимоотношений человечества и природной среды.

Согласно цели объектом исследования является географическая  оболочка и ее свойства.

В задачи входило:

1.Рассмотреть понятие  о географической оболочке.

2.Выявить науки, изучающие  географическую оболочку.

3. Определить роль общего  землеведения в системе географических  наук.

  1 Науки о Земле

1.1Понятие и свойства географической оболочки

Географическая оболочка формировалась одновременно с развитием Земли, поэтому ее история является частью общей истории развития Земли. Материальная основа географической оболочки была заложена в докембрии, а основные структурные элементы и режимы функционирования сформировались в фанерозое.

Границы географической оболочки не выражены четко и проводятся различными учеными по-разному, так как основы для ее деления отличаются. Но чаще всего приводят следующие границы.

К географической оболочке относится слой атмосферы, в котором отмечается наличие пыли, преимущественно вулканического происхождения, паров воды и могут существовать организмы. Высота этого слоя достигает 25 – 30 км, т.е. в состав географической оболочки входит тропосфера и нижние слои стратосферы. Именно на этих высотах в стратосфере расположен озоновый слой. Озон, как известно, поглощает до 99% солнечных ультрафиолетовых лучей, которые являются губительными для организмов и целых биологических систем. Считается, что исчезновение озонового слоя может привести к исчезновению жизни на Земли.

 В литосфере к географической  оболочке относят только часть  земной коры, которая простирается  от поверхности Земли до глубины  несколько сотен метров, иногда  до 4 – 5 км. Именно до этой глубины прослеживается воздействие атмосферы и гидросферы на литосферу.

 Эта зона называется  зоной гипергенеза. Гипергенез (от греч. hyper – поверх, сверх и genesis – происхождение) – совокупность процессов разрушения и преобразования горных пород и минералов под воздействием воздуха, воды, температуры, живых организмов.

 В состав географической  оболочки входит почти вся  гидросфера за исключением незначительной  ее части, которая находится на  большой глубине.

 В своем развитии  географическая оболочка прошла  три этапа. Началом первого –  неорганического – можно считать  появление атмосферы. На втором  этапе в географической оболочке  образовалась биосфера, преобразившая  все процессы, которые протекали  в ней ранее. На третьем –  современном – этапе в географической  оболочке появилась человеческое  общество. Человек начал активно  преобразовывать географическую  оболочку.

 Самая большая часть географической оболочки – биосфера (от греч. bios – жизнь, schaira – шар) – одна из оболочек Земли, состав, свойства и процессы которой обусловлены деятельностью живых организмов. То есть, в основе выделения границ биосферы находится деятельность живых организмов, а в основе географической оболочки – наличие взаимодействия составных частей (сфер). Поэтому основные параметры биосферы и геосферы могут не совпадать.

 Верхняя граница биосферы  проходит в атмосфере на высоте  около 30 км, нижняя в литосфере – на глубине до 4 – 5 км от поверхности суши, в Мировом океане - до глубины самых глубоких впадин.

 Термин "биосфера" ввел  австрийский геолог Э. Зюсс в 1875 г.

 Последовательное учение  о биосфере разработал В.И.Вернадский  в начале XX в. Согласно этому учению, живые организмы и среда обитания тесно связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя системы глобального, регионального и локального уровней.

 Относительно соотношения  размеров биосферы и географической  оболочки земли нет единого  мнения. Если за основу брать  наличие или отсутствие бактерий, то сфера обитания последних  выходит за границы географической  оболочки, так как споры бактерий  обнаружены значительно выше  тропосферы, а в нефтеносных слоях  литосферы бактерии обнаружены  на глубинах до нескольких  километров.

 В основе учения  лежат представления о планетарной  геохимической роли вещества  в образовании биосферы как  продукта долговременного превращения  вещества и энергии на протяжении  геологического развития Земли. В пределах биосферы встречается  или само живое вещество или  следы его жизнедеятельности: газы атмосферы, природная вода, запасы нефти, угля, известняка, глины, сланцев, гранита и др.

Для обозначения современного состояния развития биосферы используется понятие "ноосфера" – "сфера разума". Учение о ноосфере, как состоянии биосферы, при котором разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором ее развития разработано В. И. Вернадским. Ноосфера – это преобразованная человеком часть биосферы. Ноосфера – это новое состояние биосферы на нашей планете. Ноосфера – конечная из многих состояний биосферы в истории Земли. В ноосфере человек проявляет себя как крупнейшая геологическая сила. Приход ноосферы проявляется в возникновении новых веществ, новых почв, новых сортов растений и пород животных, нового состава биосферы.

 В пределах суши  географической оболочки отдельные  ученые выделяют ландшафтную  сферу. Это небольшой по мощности слой (от 5 – 10 м в тундре, до 100 – 150 м в тропиках), включающий верхнюю часть коры выветривания, почву, растительность, животный мир, приземный слой воздуха, поверхностные и грунтовые воды. В ландшафтной сфере имеются наиболее благоприятные условия для развития жизни. Здесь наиболее активно развиваются экзодинамические процессы, которые преобразуют поверхность земли. Это, прежде всего: эрозия, просадка грунта, оползни, карст, эоловые процессы и др. В ландшафтной сфере сосредоточена большая часть природных ресурсов. Использование ресурсов ведет к интенсивному изменению человеком ландшафтной сферы, а через нее и всей географической оболочки Земли.

 В связи с тем, что  географическая оболочка Земли  представляет собой среду жизни  и деятельности человека, а человеческое  воздействие на природу с каждым  годом увеличивается, в ее составе  выделяют социосферу с техносферой и антропосферой.

 Социосфера (от лат. societas — общество), — часть географической оболочки, включающая человечество с присущими ему производством и производственными отношениями, а также освоенную человеком часть природной среды.

 Техносфера (от греч. tеchnе — искусство, мастерство) — совокупность искусственных объектов в пределах географической оболочки Земли, созданных человеком из вещества окружающей его природы.

 Антропосфера (от греч. аntropos — человек), охватывает человечество как совокупность организмов

 Основной процесс – энергетический обмен с Космосом. Жизнь любого организма во всех формах ее проявления возможна только при постоянном взаимодействии с окружающим миром и непрерывном поступлении в организм энергии из вне. Все виды живых существ используют в конечном итоге одну и ту же энергию – энергию солнца, но формы проявления и использования этой энергии различные [7].

Основных свойств географической оболочки четыре.

1. Ритмичность, связанная  с солнечной активностью, движением  Земли вокруг Солнца, движением  Земли и Луны вокруг Солнца, солнечной системы вокруг центра  галактики.

2. Круговорот веществ который делится на круговороты воздушных масс и водных потоков, которые образуют круговороты воздуха и влаги, круговороты минерального вещества и литосферные круговороты, биологические и биохимические круговороты.

3. Целостность и единство, которые проявляются в том, что  изменение одного компонента  природного комплекса неизбежно  вызывает изменение всех остальных  и всей системы, как целого. К  тому же, изменения, произошедшие  в одном месте, отражаются на  всей оболочке, а иногда на  какой-либо ее части – в  другом месте. Единство и целостность  географической оболочки обеспечивается  системой перемещения вещества  и энергии.

Очень важной особенностью географической оболочки является ее способность сохранять свои основные свойства в течение всей истории своего существования. За миллионы лет на Земле изменилось расположение материков, состав атмосферы, произошло образование и развитие биосферы. При этом осталась сущность географической оболочки, как зоны контакта между геосферами, где взаимодействуют эндогенные и экзогенные силы. Сохранились и основные ее свойства: присутствие воды в трех состояниях – жидком, твердом и газообразном, наличие устойчивых границ между атмосферой, гидросферой и литосферой, постоянство радиационного и теплового балансов, постоянство солевого состава Мирового океана и т. д. Поэтому географическую оболочку называют геостатом, то есть системой, которая способна автоматически поддерживать определенное состояние природной среды. В историческом плане географическая оболочка является самоорганизующейся системой, что приближает ее к биологическим системам.

Если мысленно разрезать географическую оболочку от верхней до нижней границы, то окажется, что нижний ярус представлен плотным веществом литосферы, а верхние ярусы – более легким веществом гидросферы и атмосферы. Такое устройство географической оболочки является результатом эволюции Земли, которая сопровождалась дифференциацией вещества: с выделением плотного вещества в центре Земли и более легкого – по периферии.

Многие физико – географические явления на земной поверхности распределяются в форме полос, вытянутых вдоль параллелей, или под некоторым углом к ним. Это свойство географических явлений называется зональностью.

Все компоненты географической оболочки несут на себе печать воздействия мирового закона зональности. Зональность отмечается для: климатических показателей, растительных группировок, типов почв. В основе зональности физико-географических явлений находится закономерность поступления на Землю солнечной радиации, приход которой убывает от экватора к полюсам.

На основе сочетания поступления тепла и влаги в различные районы земли формируется географическая поясность. Выделяется ряд географических поясов. Они внутренне неоднородны, что, прежде всего, связано с азональной циркуляцией атмосферы и переносом влаги. На этом основании выделяются секторы. Как правило, их 3: два океанических (западный и восточный) и один континентальный.

Секторность – это географическая закономерность, которая выражается в смене основных природных показателей по долготе: от океанов в глубь материков. Все зональные явления определяются эндогенной энергией. Схемы зональности нарушаются орографическими условиями территории.

Высотная поясность – это закономерная смена природных показателей от уровня моря к вершинам гор. Определяется она сменой климата с высотой, в первую очередь изменением количества тепла и влаги. Впервые высотная зональность была описана А. Гумбольдтом [3].

       1.2 Науки изучающие свойства географической оболочки

Географическая оболочка (ГО) – материальная система, образованная при взаимопроникновении и взаимодействии атмосферы, гидросферы, литосферы, живого вещества, а на современном этапе – и человеческого общества.

Основной наукой о географической оболочке является физическая география, которая составляет  блок физико-географических наук, который состоит из общих физико-географических наук, частных (отраслевых) физико – географических наук, палеогеографии. Общие физико -

географические науки делятся на общую физическую географию (общее землеведение) и региональную физическую географию.

Все физико-географические науки объединяет единый объект исследования. Сейчас уже большинство ученых пришли к общему мнению о том, что все физико-географические науки изучают географическую оболочку. По определению Н.И. Михайлова (1985), физическая география – наука о географической оболочке Земли, ее составе, структуре, особенностях формирования и развития, пространственной дифференциации.

Три основные  науки о географической оболочке в целом:

 Землеведение – это одна из основных отраслей в системе географических наук, изучающая закономерности географической оболочки, ее пространственно-временную организацию и дифференциацию; круговорот веществ, энергии и информации; ее функционирование, динамику и эволюцию. Современное землеведение исследует геосферы, слагающие географическую оболочку, следит за их состоянием, составляет региональные и глобальные прогнозы ее развития.

Ландшафтоведение – это раздел физической географии, изучающий сложные природные и природно-антропогенные геосистемы различного ранга. Основу ландшафтоведения составляет учение о географическом ландшафте.

Географический ландшафт (в широком смысле – синоним природного территориального комплекса любого ранга), относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием ее компонентов (рельефа, климата, растительности и др.) и морфологических частей (фаций, урочищ, местностей), а также особенностями сочетаний и характером взаимосвязей с более низкими территориальными единицами. Структуру каждого географического ландшафта определяют процессы обмена веществом и энергией.

 Палеогеография – это физическая география древних геологических периодов, а именно наука, изучающая географическую оболочку, геологического прошлого, ее строение и историю развития. Из этого можно сделать вывод, что предметом исследования палеогеографии является реконструкция природных условий прошлого, установление закономерностей их временного развития для анализа происхождения современной ГО, ее структуры и дальнейшего развития.

Подразделяется также на частные науки, изучающие отдельные компоненты географической оболочки:

Геоморфология – наука о рельефе земной поверхности.  Геоморфология изучает рельеф суши, дна океанов и морей со стороны его внешнего (физиономического) облика, происхождения, возраста, истории развития, современной динамики, закономерностей группировки и распространения составляющих его форм. Рельеф, наблюдаемый в современную геологическую эпоху, изучается, как результат всего предшествующего развития земной поверхности.

Геокриология (мерзлотоведение) – раздел геологии, наука, изучающая мерзлые горные породы, особенности их состава, строения, закономерности формирования, развития во времени и пространстве, а также мерзлотно-геологические процессы и явления. Объектом исследования геокриологии является мерзлая зона литосферы.

Климатология – наука о климате, его типах, обусловленности, распределении по земной поверхности и изменениях во времени. К. входит в систему географических наук, поскольку климат является одной из географических характеристик местности, но климатообразующие процессы имеют геофизическую природу; поэтому климатология опирается на выводы геофизической науки — метеорологии, в составе которой она возникла и с которой остаётся тесно связанной. К. иногда определяют как географическую часть метеорологии.

Метеорология – наука о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физических процессах.

Гидрология – наука, изучающая воды Земли, их свойства, распространение и протекающие в них процессы.

Гляциология – наука о природных льдах во всех их разновидностях на поверхности земли, в атмосфере, гидросфере и литосфере. Единым природным объектом изучения гляциологии являются гляциосфера и составляющие её  нивально-гляциальные системы.

Почвоведение – наука о почве, её составе, свойствах, происхождении, развитии, географическом распространении, рациональном использовании..

Биогеография – наука, изучающая закономерности распространения животных и растительных сообществ (биоценозов) в зависимости от условий их местообитания и геологии, истории отдельных местностей.

 На стыке с другими  науками сформировались прикладные  направления физической географии  – медицинская география, инженерная  география и др. Физическая география  тесно связана с интегральными  географическими науками (картографией, страноведением, исторической географией) и социально-экономической географией. Изучает природные комплексы  всех уровней (от географической  оболочки в целом до ландшафтных  фаций). Особое внимание уделяется  структуре и динамике различных  систем, их происхождению, процессам  энерго– и массообмена между компонентами, круговороту веществ и потоков энергии, прогнозу развития. Для этого используются методы, традиционные для физической географии (экспедиционно-описательный, сравнительно-географический, картографический, исторический и стационарный), а также основанные на достижениях других наук (геофизические, геохимические, математические и др.). Постоянно совершенствуются дистанционные методы исследования геосистем. Всё шире используются компьютерные технологии сбора и обработки данных [6].

2 География как землеведение   

2.1    География как землеописание

        «География» — в дословном переводе — «землеописание», что остается до сих пор ее основной задачей. Но естественный ход развития каждой науки — следующий: описание — объяснение —предсказание — управление. Быстрее всего эти этапы прошли науки, изучающие неживую природу. Открытые закономерности механики, например, позволяют успешно управлять движением космических аппаратов; знание законов физики твердого тела позволяет создавать новые материалы и так далее. В биологии, имеющей дело с более сложными объектами, задачи управления биологическими процессами начали решаться лишь недавно.

 Объект изучения географии — земная поверхность со всем ее природным и общественным наполнением еще более сложен и главное — разнороден: здесь происходят процессы физические (например, круговорот воды в природе), химические (миграция различных элементов в земной коре), биологические (развитие растительных сообществ), экономические (функционирование народного хозяйства), демографические (изменение количества  населения), социальные (взаимодействие различных социальных групп и другие), политические (борьба за власть между различными партиями и движениями), социально-психологические (формирование общественного мнения, различного отношения людей к происходящим в обществе процессам) и многие другие (в том числе и те, которые мы пока не знаем).

На любом участке территории — в каждом селе, городе, районе — все эти процессы переплетаются, взаимодействуют (часто самым неожиданным образом) и в совокупности создают свою неповторимую картину «жизни территории» — точнее, жизни общества в конкретных условиях данной территории [1].

Задача географии — выявить специфику взаимодействия всех этих разнородных процессов на каждой территории, обобщить имеющиеся материалы и создать яркий, запоминающийся образ места — то есть решить вначале задачу описания территории (и частично –объяснения происходящих на ней процессов).

Гораздо сложнее задача географического прогноза: какое будущее (или какие варианты будущего) возможно для этой территории. Часто приходится ограничиваться выявлением ограничений для развития: например, в таком-то районе нельзя строить предприятия даже с небольшими выбросами вредных веществ, поскольку их рассеивание в атмосфере происходит крайне замедленно; или же: не стоит создавать здесь зону рекреации (от латинского «recreatio» — буквально «восстановление» сил и здоровья человека), поскольку она далека от места жительства потенциальных отдыхающих.

Еще более сложна задача управления географическими объектами. Можно ли, например, сдержать рост крупных городов? Или — заселить опустевшие сельские территории? Обществоочень часто преувеличивало свои возможности воздействовать на подобные процессы. Как выяснялось впоследствии (после того, как были уже затрачены большие усилия и средства), существуют внутренние закономерности развития процессов (правда, еще плохо изученные), и внешними усилиями далеко не всегда можно что-либо изменить (а порой эти усилия дают результат, обратный ожидаемому).

Итак, география в идеале должна помогать обществу решать те или иные конкретные проблемы — то есть выполнять прикладные задачи. Но есть и задачи другого рода — связанные с формированием у всех членов общества, у всего населения — «образа страны» [3].

 2.2 Землеведение в системе географических наук

Семейство географических наук образуют физическая и экономическая география, страноведение, картография, история и методология географической науки. Все они имеют единый объект – земную поверхность, но разные предметы: физическая география – географическая оболочка Земли, экономическая – хозяйство и население в форме территориальных социально-экономических систем. Страноведение – синтез физической и экономической географии, на уровне семейства оно носит общегеографический триединый (природа, население, хозяйство) характер.

 В семействе географических  наук особое место занимает  история и методология географической  науки. Это не традиционная история  географических открытий, а история  географических идей, история становления  современных методологических основ  географической науки. Первый опыт  создания лекционного курса по  истории и методологии географической  науки принадлежит Ю.Г. Саушкину (1976).

Род физико-географических наук представлен общим землеведением, ландшафтоведением, палеогеографией и частными отраслевыми науками. Эти разные науки объединяет один объект изучения – географическая оболочка; предмет же изучения каждой из наук специфичен, индивидуален – это какая-либо одна из структурных частей или сторон географической оболочки (геоморфология – наука о рельефе земной поверхности, климатология и метеорология – науки, изучающие воздушную оболочку, формирование климатов и их географическое распространение, почвоведение – закономерности образования почв, их развитие, состав и закономерности размещения, гидрология – наука, изучающая водную оболочку Земли, биогеография изучает состав живых организмов, их распространение и формирование биоценозов). Задача палеогеографии – изучение географической оболочки и динамики природных условий в прошлые геологические эпохи. Предметом изучения ландшафтоведения является тонкий, наиболее активный центральный слой ГО – ландшафтная сфера, состоящая из природно-территориальных комплексов разного ранга. Предметом изучения общего землеведения (ОЗ) являются структура, внутренние и внешние взаимосвязи, динамика функционирования ГО как целостной системы.

Общее землеведение – фундаментальная наука, изучающая общие закономерности строения, функционирования и развития ГО в целом, ее компонентов и природных комплексов в единстве и взаимодействии с окружающим пространством-временем на разных уровнях его организации (от Вселенной до атома) и устанавливающую пути создания и существования современных природных (природно-антропогенных) обстановок, тенденции их возможного преобразования в будущем. Другими словами, общее землеведение – это наука или учение о той окружающей человека среде, где осуществляются все наблюдаемые нами процессы и явления и функционируют живые организмы.