Изучение процессов и закономерностей в природной среде
Реальное цветное изображение поверхности и атмосферы Земли, полученное NASA.
Физическая география (также известная как физиография ) является одним из трех основных разделов географии . [1] [2] [3] [4] [5] Физическая география является разделом естественных наук , который имеет дело с процессами и закономерностями в естественной среде, такой как атмосфера , гидросфера , биосфера и геосфера . Этот фокус контрастирует с разделом географии человека , который фокусируется на искусственной среде , и технической географией , которая фокусируется на использовании, изучении и создании инструментов для получения, анализа, интерпретации и понимания пространственной информации. [4] [5] [6] Однако эти три раздела во многом пересекаются.
Физическую географию можно разделить на несколько отраслей или смежных областей, а именно:
Геоморфология [7] [8] занимается изучением поверхности Земли и процессов, посредством которых она формируется, как в настоящем, так и в прошлом. Геоморфология как область имеет несколько подобластей, которые имеют дело с конкретными формами рельефа различных сред, например, геоморфология пустынь и речная геоморфология; однако эти подобласти объединены основными процессами, которые их вызывают, в основном тектоническими или климатическими процессами. Геоморфология стремится понять историю и динамику рельефа и предсказать будущие изменения посредством сочетания полевых наблюдений, физического эксперимента и численного моделирования ( геоморфометрия ). Ранние исследования в области геоморфологии являются основой для педологии, одной из двух основных ветвей почвоведения .
Гидрология [7] [8] в основном занимается количеством и качеством воды, движущейся и накапливающейся на поверхности земли, а также в почвах и скалах вблизи поверхности, и характеризуется гидрологическим циклом . Таким образом, эта область охватывает воду в реках , озерах , водоносных горизонтах и, в некоторой степени , ледниках , в которой изучается процесс и динамика, вовлеченные в эти водоемы. Гидрология исторически имела важную связь с инженерией и, таким образом, разработала в значительной степени количественный метод в своих исследованиях; однако у нее есть сторона науки о Земле , которая охватывает системный подход. Подобно большинству областей физической географии, у нее есть подобласти, которые изучают конкретные водоемы или их взаимодействие с другими сферами, например, лимнология и экогидрология .
Гляциология — это изучение ледников и ледяных щитов , или, чаще, криосферы или льда и явлений, связанных со льдом. Гляциология группирует последние (ледниковые щиты) как континентальные ледники, а первые (ледники) как альпийские ледники. Хотя исследования в этих областях похожи на исследования, проводимые как в области динамики ледяных щитов, так и ледников, первые, как правило, связаны с взаимодействием ледяных щитов с современным климатом, а вторые — с влиянием ледников на ландшафт. Гляциология также имеет широкий спектр подобластей, изучающих факторы и процессы, связанные с ледяными щитами и ледниками, например, гидрология снега и ледниковая геология .
Биогеография [7] [8] — это наука, которая занимается географическими закономерностями распространения видов и процессами, которые приводят к этим закономерностям. Биогеография возникла как область изучения в результате работы Альфреда Рассела Уоллеса , хотя до конца двадцатого века эта область в значительной степени рассматривалась как историческая по своему мировоззрению и описательная по своему подходу. Основным стимулом для этой области с момента ее основания была эволюция , тектоника плит и теория островной биогеографии. Область в значительной степени можно разделить на пять подобластей: островная биогеография , палеобиогеография, филогеография , зоогеография и фитогеография .
Климатология [7] [8] — это изучение климата , научно определяемое как погодные условия, усредненные за длительный период времени. Климатология изучает как природу микро (локального), так и макро (глобального) климата, а также естественное и антропогенное влияние на них. Область также в значительной степени подразделяется на климат различных регионов и изучение конкретных явлений или временных периодов, например, климатология осадков тропических циклонов и палеоклиматология .
География почв занимается распределением почв по местности . Эта дисциплина, между географией и почвоведением, является основополагающей как для физической географии, так и для почвоведения . [9] [10] [11] Почвоведение - это изучение почв в их естественной среде. Она занимается педогенезом , морфологией почв , классификацией почв . География почв изучает пространственное распределение почв в связи с топографией , климатом (вода, воздух, температура), жизнью почвы (микроорганизмы, растения, животные) и минеральными материалами в почвах ( биогеохимические циклы ).
Палеогеография [7] — это междисциплинарное исследование, которое изучает сохранившийся материал в стратиграфической летописи для определения распределения континентов в течение геологического времени. Почти все доказательства положения континентов исходят из геологии в форме окаменелостей или палеомагнетизма . Использование этих данных привело к получению доказательств континентального дрейфа , тектоники плит и суперконтинентов . Это, в свою очередь, поддержало палеогеографические теории, такие как цикл Вильсона .
Прибрежная география — это изучение динамического интерфейса между океаном и сушей, включающее как физическую географию (т. е. прибрежную геоморфологию, геологию и океанографию), так и человеческую географию побережья. Она включает в себя понимание процессов прибрежного выветривания , в частности, волнового воздействия, движения осадков и выветривания, а также способов, которыми люди взаимодействуют с побережьем. Прибрежная география, хотя и преимущественно геоморфологическая в своих исследованиях, занимается не только прибрежными рельефами, но также причинами и влияниями изменения уровня моря .
Океанография [7] — раздел физической географии, изучающий океаны и моря Земли. Он охватывает широкий спектр тем, включая морские организмы и динамику экосистем ( биологическая океанография ); океанские течения, волны и геофизическую динамику жидкости ( физическая океанография ); тектонику плит и геологию морского дна ( геологическая океанография ); и потоки различных химических веществ и физических свойств в океане и через его границы ( химическая океанография ). Эти разнообразные темы отражают множество дисциплин, которые океанографы объединяют для дальнейшего изучения мирового океана и понимания процессов в нем.
Четвертичная наука [8] — это междисциплинарная область исследований, фокусирующаяся на четвертичном периоде, который охватывает последние 2,6 миллиона лет. Область изучает последний ледниковый период и недавний интерстадиал голоцена и используеткосвенные доказательства для реконструкции прошлых сред в этот период, чтобы сделать выводы о произошедших климатических и экологических изменениях.
Ландшафтная экология — это раздел экологии и географии, изучающий, как пространственные изменения ландшафта влияют на экологические процессы, такие как распределение и поток энергии, материалов и людей в окружающей среде (что, в свою очередь, может влиять на распределение самих «элементов» ландшафта, таких как живые изгороди). Область в значительной степени финансировалась немецким географом Карлом Троллем . Ландшафтная экология обычно занимается проблемами в прикладном и целостном контексте. Основное различие между биогеографией и ландшафтной экологией заключается в том, что последняя занимается тем, как изменяются потоки энергии и материала, и их воздействием на ландшафт, тогда как первая занимается пространственными моделями видов и химических циклов.
Геоматика — это область сбора, хранения, обработки и предоставления географической информации или пространственно привязанной информации. Геоматика включает геодезию (научную дисциплину, которая занимается измерением и представлением Земли, ее гравитационного поля и других геодинамических явлений, таких как движение земной коры, океанические приливы и движение полюсов), картографию , географическую информатику (ГИС) и дистанционное зондирование (краткосрочное или крупномасштабное получение информации об объекте или явлении с помощью записывающих или работающих в реальном времени устройств, которые не находятся в физическом или тесном контакте с объектом).
Экологическая география — это раздел географии, который анализирует пространственные аспекты взаимодействия между людьми и природным миром. Раздел устраняет разрыв между человеческой и физической географией и, таким образом, требует понимания динамики геологии, метеорологии, гидрологии, биогеографии и геоморфологии, а также способов, которыми человеческие общества концептуализируют окружающую среду. Хотя ранее раздел был более заметен в исследованиях, чем в настоящее время, с такими теориями, как экологический детерминизм, связывающий общество с окружающей средой. Он в значительной степени стал областью изучения управления окружающей средой или антропогенных влияний.
Журналы по ментальной географии и наукам о Земле сообщают и документируют результаты исследований, проведенных в университетах и различных других научно-исследовательских учреждениях. Большинство журналов освещают конкретную область и публикуют исследования в этой области, однако, в отличие от географов-людей, физические географы, как правило, публикуются в междисциплинарных журналах, а не преимущественно в географических журналах; исследования обычно выражаются в форме научной статьи . Кроме того, учебники, книги и исследования сообщают неспециалистам, хотя они, как правило, сосредоточены на проблемах окружающей среды или культурных дилеммах. Примерами журналов, которые публикуют статьи физических географов, являются:
С момента зарождения географии как науки в греческий классический период и до конца девятнадцатого века с зарождением антропогеографии (географии человека), география была почти исключительно естественной наукой: изучением местоположения и описательным географическим справочником всех мест известного мира. Несколько работ из числа наиболее известных за этот долгий период можно привести в качестве примера, от Страбона ( География ), Эратосфена ( Географика ) или Дионисия Периегета ( Periegesis Oiceumene ) в античную эпоху. В более современные времена эти работы включают Александра фон Гумбольдта ( Космос ) в девятнадцатом веке, в котором география рассматривается как физическая и естественная наука через работу Summa de Geografía Мартина Фернандеса де Энсисо начала шестнадцатого века, которая впервые указала Новый Свет.
В XVIII и XIX веках спор, перешедший из геологии, между сторонниками Джеймса Гаттона (тезис униформизма) и Жоржа Кювье (теория катастроф) оказал сильное влияние на область географии, поскольку география в то время была естественной наукой.
Два исторических события в девятнадцатом веке оказали большое влияние на дальнейшее развитие физической географии. Первым была европейская колониальная экспансия в Азию , Африку , Австралию и даже Америку в поисках сырья, необходимого для промышленности во время промышленной революции . Это способствовало созданию географических факультетов в университетах колониальных держав и рождению и развитию национальных географических обществ, тем самым положив начало процессу, который Орасио Капель назвал институционализацией географии.
Примером может служить исследование Сибири . В середине восемнадцатого века многие географы были отправлены для проведения географических исследований в районе Арктической Сибири . Среди них был Михаил Ломоносов , которого считают патриархом русской географии . В середине 1750-х годов Ломоносов начал работать в Географическом департаменте Академии наук, чтобы проводить исследования в Сибири. Они показали органическое происхождение почвы и разработали всеобъемлющий закон о движении льда, тем самым основав новую отрасль географии: гляциологию . В 1755 году по его инициативе был основан Московский университет , где он содействовал изучению географии и подготовке географов. В 1758 году он был назначен директором Географического департамента Академии наук, на этой должности он разработает рабочую методологию для географических исследований, руководствуясь важнейшими длительными экспедициями и географическими исследованиями в России.
Вклад русской школы стал более частым благодаря его ученикам, и в девятнадцатом веке у нас есть великие географы, такие как Василий Докучаев , который выполнил работы большой важности, такие как «принцип всестороннего анализа территории» и «Русский чернозем ». В последнем он ввел географическую концепцию почвы, как отличную от простого геологического слоя, и таким образом основал новую географическую область изучения: почвоведение . Климатология также получила сильный импульс от русской школы Владимира Кеппена , чей главный вклад, классификация климатов, все еще актуален сегодня. Однако этот великий географ также внес вклад в палеогеографию через свою работу «Климаты геологического прошлого», которая считается отцом палеоклиматологии . Русские географы, которые внесли большой вклад в дисциплину в этот период, были: Н. М. Сибирцев, Пётр Семенов , К. Д. Глинка , Неустраев и другие.
Вторым важным процессом стала теория эволюции Дарвина в середине века (которая оказала решающее влияние на работу Фридриха Ратцеля , имевшего академическое образование как зоолог и являвшегося последователем идей Дарвина), что стало важным импульсом в развитии биогеографии.
Другое важное событие в конце девятнадцатого и начале двадцатого веков произошло в Соединенных Штатах . Уильям Моррис Дэвис не только внес важный вклад в становление дисциплины в своей стране, но и произвел революцию в этой области, разработав теорию цикла эрозии , которую он предложил в качестве парадигмы для географии в целом, хотя на самом деле она служила парадигмой для физической географии. Его теория объясняла, что горы и другие формы рельефа формируются факторами, которые проявляются циклически. Он объяснил, что цикл начинается с подъема рельефа геологическими процессами (разломы, вулканизм, тектонические сдвиги и т. д.). Такие факторы, как реки и сток, начинают создавать V-образные долины между горами (этап, называемый «молодостью»). На этом первом этапе рельеф более крутой и неровный. Со временем течения могут прорезать более широкие долины («зрелость»), а затем начинают извиваться, возвышаясь только над холмами («старение»). В конце концов, все сводится к тому, что представляет собой ровную плоскую равнину на самой низкой возможной высоте (называемой «базовой линией»). Эту равнину Дэвис назвал « пенеплен », что означает «почти равнина». Затем происходит омоложение реки , и происходит еще один подъем горы, и цикл продолжается.
Хотя теория Дэвиса не совсем точна, она была абсолютно революционной и уникальной в свое время и помогла модернизировать и создать географическую подобласть геоморфологии . Ее последствия побудили множество исследований в различных отраслях физической географии. В случае палеогеографии эта теория предоставила модель для понимания эволюции ландшафта. Для гидрологии, гляциологии и климатологии в качестве стимула исследовалось, как изучение географических факторов формирует ландшафт и влияет на цикл. Основная часть работы Уильяма Морриса Дэвиса привела к развитию новой отрасли физической географии: геоморфологии, содержание которой до этого не отличалось от остальной географии. Вскоре после этого эта отрасль представила крупное развитие. Некоторые из его учеников внесли значительный вклад в различные отрасли физической географии, такие как Кертис Марбут и его бесценное наследие для почвоведения, Марк Джефферсон , Исайя Боумен и другие.
Эратосфен (276 – 194 до н.э.), который создал дисциплину географии. [12] Он сделал первую известную надежную оценку размера Земли. [13] Он считается отцом математической географии и геодезии . [13] [14]
Птолемей (ок. 90 г. – ок. 168 г.), обобщивший греческие и римские знания и написавший книгу «География» .
Сэр Николас Шеклтон (1937–2006) продемонстрировал, что колебания климата за последние несколько миллионов лет могут быть связаны с изменениями орбитального и позиционного соотношения между Землей и Солнцем.
^ Марш, Уильям М.; Кауфман, Мартин М. (2013). Физическая география: Великие системы и глобальная окружающая среда. Cambridge University Press. ISBN9780521764285.
^ ab Dahlman, Carl; Renwick, William (2014). Введение в географию: люди, места и окружающая среда (6-е изд.). Pearson. ISBN9780137504510. Получено 28 августа 2022 г. .
^ ab Haidu, Ionel (2016). "Что такое техническая география" (PDF) . Geographia Technica . 11 (1): 1–5. doi :10.21163/GT_2016.111.01. Архивировано (PDF) из оригинала 19 января 2022 г. . Получено 22 июля 2022 г. .
^ Дада, Ануп (декабрь 2022 г.). «Процесс геоморфологии, связанный с подотраслями физической географии». Черноморский журнал научных исследований . 59 (3): 1–2. doi :10.36962/GBSSJAR/59.3.004 (неактивен 2024-09-17).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)
^ abcdef "Физическая география: определение физической географии". Библиотека Дартмутского колледжа . Получено 18 ноября 2019 г.
^ abcde «Физическая география». Университет Невады, Рино .
^ "Субдисциплины географии". Государственная служба Индии (PNG). География почв лежит между физической географией и педологией
^ Bridges, EM (1981). "География почв: преобразованный предмет". Progress in Physical Geography: Earth and Environment . 5 (3): 398–407. Bibcode :1981PrPG....5..398B. doi :10.1177/030913338100500303. S2CID 131268490. (География почв) — это раздел науки, который находится между географией и почвоведением и является фундаментальной частью обоих предметов (Bridges and Davidson, 1981)
^ Дегурский, Марек (2004). "Geografia gleb jako dyscyplina flzycznogeograficzna" [География почв как дисциплина физической географии] (PDF) . Przeglad Geograficzny (на польском языке). 76 . Варшава: Институт географии и пространственной организации PAS: 271–288. ISSN 0033-2143 – через RCIN. Географию почв можно определить как научную дисциплину — в рамках как географии, так и почвоведения — которая занимается распределением почв по поверхности Земли
М. Дегурский (январь 2004 г.). «География почв как дисциплина физической географии» . ResearchGate .
^ ab Авраам Ариэль, Нора Ариэль Бергер (2006). " Планирование земного шара: истории о меридианах, параллелях и международном ". Greenwood Publishing Group . стр. 12. ISBN 0-275-98895-3
^ Дженнифер Фандел (2006). « Метрическая система ». Креативная компания. п. 4. ISBN 1-58341-430-4 .
^ Акбар С. Ахмед (1984). «Аль-Беруни: первый антрополог», RAIN 60 , стр. 9–10.
^ Х. Мовлана (2001). «Информация в арабском мире», Cooperation South Journal 1 .
↑ С. П. Скотт (1904), История Мавританской империи , стр. 461–462:
Компиляция Эдриси знаменует собой эпоху в истории науки . Не только его историческая информация является наиболее интересной и ценной, но и его описания многих частей земли по-прежнему являются авторитетными. В течение трех столетий географы копировали его карты без изменений. Относительное положение озер, которые образуют Нил, как это описано в его работе, не сильно отличается от того, что установили Бейкер и Стэнли более семисот лет спустя, и их число то же самое.
Дальнейшее чтение
Холден, Джозеф. (2004). Введение в физическую географию и окружающую среду . Prentice-Hall, Лондон.
Инкпен, Роберт. (2004). Наука, философия и физическая география . Routledge, Лондон.
Пидвирни, Майкл. (2014). Глоссарий терминов по физической географии. Planet Earth Publishing, Келоуна, Канада. ISBN 9780987702906. Доступно в Google Play.
Пидвирни, Майкл. (2014). Понимание физической географии. Planet Earth Publishing, Келоуна, Канада. ISBN 9780987702944. Доступно в Google Play.
Рейнольдс, Стивен Дж. и др. (2015). Изучение физической географии. [Наглядный учебник, содержащий более 2500 фотографий и иллюстраций]. McGraw-Hill Education, Нью-Йорк. ISBN 978-0-07-809516-0
Смитсон, Питер и др. (2002). Основы физической среды . Routledge, Лондон.
