Розділ «Глава 2. ЩО І ЯК ВИВЧАЄ СУЧАСНА ФІЗИЧНА ГЕОГРАФІЯ»

Географічна оболонка хоч і є органічно єдиним, закономірно побудованим цілим, проте вона неоднорідна. її складові частини — гірські породи, рельєф, повітряні маси, сонячне тепло, води, ґрунти, рослинний і тваринний світ, але в різних місцях на поверхні Землі вони поєднуються і взаємодіють між собою неоднаково. Різне їх співвідношення зумовлює значні просторові відмінності в межах оболонки. Отже, природа будь-якого регіону нашої планети має також риси оригінальні та неповторні, внаслідок чого сформувалися численні несхожі один на одного природно-територіальні комплекси (ПТК), або ландшафти.

Оскільки географічна оболонка складається з великої кількості різноманітних і несхожих між собою ПТК, то в минулому її називали ще ландшафтною. Але на відміну від ПТК або ландшафтів цей термін не прижився в науці. Окремі географи вживають у науковій літературі назву "ландшафтна сфера" в розумінні, близькому до терміну "географічна оболонка". Так, Ф.М. Мільков (1990 р.) вважає, що ландшафтна сфера утворює на Землі тонкий шар завтовшки 5— 150 м, який значно відрізняється від інших великою концентрацією і активністю в ньому різних організмів. Тут знаходиться "фокус життя". І.М. Забелін (1959 р.) замість терміну "географічна оболонка" запропонував "біогеосфера", тобто характеризував її як сферу виникнення і розвитку життя. Але ця назва, як і попередня, звужує просторові межі географічної оболонки, надто загострює увагу на біологічних аспектах дослідження і відводить другорядне місце загально географічним проблемам. Невдалою виявилася і назва "геосистема", яку вжив В.Б. Сочава (1963 p.), оскільки геотопологія вивчає не географічний район, а окремі невеликі місця (ділянки) території. Цей підхід набув широкого застосування в регіональних географічних дослідженнях.

Термін "географічна оболонка" набув широкого визнання лише в сучасній науковій літературі, хоча окремі вчені близько підійшли до визначення суті і деяких загальних особливостей цієї комплексної сфери значно раніше. Так, у Нідерландах Б. Вареніус (1622—1650 pp.) вважав, що предметом вивчення географії є "земноводне коло", тобто оболонка на поверхні Землі, утворена взаємопроникненням однієї в іншу частин землі, води і атмосфери. Великий німецький учений-енциклопедист, мандрівник і дослідник природи О. Гумбольдт (1769—1859) у своїй відомій праці "Космос" розвинув думку не тільки про взаємозв'язок, а і про взаємодію повітря, океану, землі, про єдність неорганічної та органічної природи. Інший німецький учений Ф. Ріхтгофен (1833—1905), розробляючи питання щодо предмету географії, визначив її як науку про компоненти земної поверхні та їх взаємодію.

Оригінальна ідея про своєрідну "зовнішню оболонку Землі" як предмет вивчення фізичної географії була висловлена вперше на початку XX ст. професором Київського та Петербурзького університетів П.І. Броуновим (1853—1927). Він розглядав зовнішню земну оболонку як сферу, що воєдино з'єднує між собою концентричні оболонки літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери: всі вони проникають одна в одну, зумовлюючи своєю взаємодією зовнішній вигляд нашої планети і всі явища, що протікають на ній. Глибоко аналітичне дослідження комплексної вертикальної "особливої фізико-географічної оболонки", яке було зроблено в тридцятих роках А.О. Григор'євим (1883—1968), сприяло остаточному утвердженню цієї природної системи як об'єкта вивчення географії. Вчення про географічну оболонку Землі отримало дальше обґрунтування в працях С.В. Колесника (1901—1977) — автора фундаментального підручника "Основи загального землезнавства". Зауважимо, що саме ця книга сприяла широкому визнанню землезнавства як самостійної наукової дисципліни географії. Певний внесок у розвиток науки про географічну оболонку зробили вчені України К.І. Геренчук, В.О. Боков та І.Г. Черваньов (1984 p.), які дали сучасне трактування її будови, складу, структури, динаміки і розвитку, а також висвітлили складні питання управління глобальними географічними процесами.

Географічна оболонка як особлива за своєю будовою і властивостями сфера має межі по вертикалі. Але оскільки перехід від неї до інших оболонок відбувається поступово, то верхня і нижня межі виявляються не досить чітко і тому якоюсь мірою їх можна вважати умовними.

Вчені по-різному уявляють і обґрунтовують висоту і глибину поширення від поверхні Землі географічної оболонки.

За А.О. Григор'євим (1963 p.), верхня межа географічної оболонки проходить у стратосфері на висоті 20—25 км, дещо нижче від шару максимальної концентрації озону. Річ у тому, що озоновий шар затримує шкідливі для організмів дози ультрафіолетового випромінювання, тому саме тут з'являються сприятливі умови для існування живих істот, у першу чергу мікроорганізмів. Нижня межа знаходиться під земною корою. Вся земна кора належить до географічної оболонки, оскільки в ній постійно відбуваються процеси рельєфоутворення різної активності.

За С.В. Колесником (1955 p.), верхня межа географічної оболонки лежить у тропопаузі (тобто в середньому на відстані 10—12 км від поверхні Землі), оскільки вся тропосфера особливо тісно взаємодіє з рештою компонентів природи. Нижня межа знаходиться в земній корі на глибині 4—5 км і відповідає середній товщі осадових порід, що утворилися в результаті взаємодії всіх геосфер.

Згодом С.В. Колесник визнав більш обґрунтованою думку М.М. Єрмолаєва (1969 р.) про поширення верхньої межі географічної оболонки до стратопаузи — перехідного шару від стратосфери до мезосфери, бо саме до цього рубежу можливе життя і проявляється тепловий вплив земної поверхні на атмосферні процеси. Нижню ж межу оболонки доцільніше пов'язувати не з усією товщею земної кори, а лише з тією поверхневою частиною, яка найбільш активно взаємодіє в теперішній час з екзогенними і ендогенними процесами. Товщина цього шару на суходолі не перевищує 600—800 м. В океанах географічна оболонка пронизує всю водну товщу, а також поверхневі шари донних відкладів.

Отже, географічна оболонка включає в себе всю гідросферу та біосферу, а також нижню частину атмосфери (в ній, правда, зосереджено близько 80 % маси повітря) та поверхневі шари літосфери. Що стосується горизонтальних меж географічної оболонки, то вони визначаються розмірами Землі, яка за своєю формою є замкненою сферою.

2.3. Методи фізичної географії

Фізична географія використовує у своїх дослідженнях різноманітні методи: експедиційний, стаціонарний, порівняльно-описовий, експериментальний, математичні, картографічні, геофізичні, геохімічні, ґрунтознавчі та інші.

Експедиційний метод здавна застосовується в географії, він є основним для одержання фактичних даних про певну територію, її природні об'єкти і процеси. Нині експедиційні дослідження досить часто поєднують зі стаціонарними. Останні використовують для збору даних про процеси, які досить швидко змінюються в часі. Наприклад, на спеціально обладнаних станціях за допомогою приладів ведуть спостереження за фізичними явищами в ґрунтах, гідросфері, атмосфері і біосфері. В багатьох країнах світу створено мережі метеорологічних і гідрологічних станцій, а також стаціонарні спеціалізовані станції або пости, на яких здійснюють спостереження за вулканами, землетрусами, рухом льодовиків, снігових лавин тощо.

Порівняльно-описовий метод належить до традиційних, він широко застосовується в географічних дослідженнях. Порівняння природних особливостей різних районів дозволяє виявити специфічні риси їх будови. Використовуючи цей метод, географ не тільки дає якісну оцінку фактора, а й здійснює аналіз процесів формування відповідних географічних ландшафтів.

Математичні методи у фізичній географії застосовують для опрацювання кількісних характеристик природних явищ і процесів. Обробку величезного цифрового матеріалу, одержуваного в результаті експедиційних та експериментальних досліджень, виконують за допомогою статистичного і балансового методів. Статистичний метод застосовують для визначення різних показників, які змінюються в часі або просторі і можуть бути охарактеризовані кількісно: температури повітря, атмосферного тиску, солоності вод, величини біомаси тощо. Балансовий метод використовують для визначення кількості речовин і енергії, яка надходить у географічну оболонку. Так, учені обчислюють, наприклад, радіаційний і тепловий баланс, водний баланс земної поверхні. Балансові методи дають можливість визначити динаміку процесів, їх інтенсивність.

Широке застосування у фізичній географії знаходять картографічні методи. Завдяки їм стає повнішою і значно доступнішою характеристика різних компонентів природи і процесів, які в них протікають. Карти є важливим джерелом для одержання якісних і кількісних характеристик. З їх допомогою можна визначити довжини рік, площі зображених земель, вертикальне розчленування земної поверхні тощо. За топографічними картами, складеними в різний час, можна виявити динаміку змін рельєфу, гідрографічної сітки, берегової лінії озер, морів, простежити трансформацію угідь.

Геофізичні методи — це група методів, які застосовуються для вивчення фізики природних процесів, і в першу чергу — для дослідження будови надр Землі. Так, гравіметричні методи використовуються для дослідження геологічної будови літосфери та визначення форми Землі, а магнітометричні — для вивчення її внутрішньої будови. Радіометричні методи дозволяють визначити величину випромінювання гірських порід, які містять радіоактивні елементи.

Геохімічні методи застосовують для вивчення хімічного складу літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери, з їх допомогою досліджують міграцію хімічних елементів у природі.

Експериментальний метод застосовується для виявлення ролі певних факторів у розвитку природних явищ. Експерименти здійснюють найчастіше шляхом моделювання природних процесів. Так, за допомогою моделювання вивчають, на приклад, суть атмосферних явищ, дію водних потоків, ґрунтові процеси та ін. Експериментальні спостереження ведуть на стаціонарних станціях, в заповідниках, спеціальних лабораторіях.

Ґрунт є дзеркалом ландшафту, тому дані польових і лабораторних досліджень ґрунтів завжди привертають до себе посилену увагу фізико-географів. Вони дають об'єктивну кількісну і якісну інформацію про стан екосистем, їх антропогенні зміни. Результати ґрунтових досліджень широко використовують для розробки заходів щодо раціонального використання земельних ресурсів, вони є необхідними для успішного проведення фізико-географічного районування і впровадження системи природоохоронних заходів.