Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Промышленная революция, развернувшаяся с конца XVIII в., определила переход человечества от кустарного ремесла к индустриальному производству и тем самым круто изменила отношение людей к окружающей природе. Усиливающаяся потребность в различных минеральных ресурсах и других природных веществах, необходимых для промышленного развития общества, дала толчок новым поискам каменного угля, руд железа и цветных металлов. К концу прошлого и началу XX столетия использование всех природных богатств интенсивно растет, а потребность в них приводит к захватническим войнам между наиболее развитыми капиталистическими странами и к грабительской эксплуатации колониальных владений.

И сегодня стремительные темпы универсальной технизации всех сторон нашей повседневной жизни тесно зависят от дальнейшего наиболее эффективного освоения естественных ресурсов Земли. Традиционное сельскохозяйственное использование земель и наземных биологических ресурсов, т. е. диких и культурных растений и животных, все более и более расширяется, приобретает индустриальный характер. Среди минеральных ресурсов, необходимых для дальнейшего развития промышленности и транспорта, на одно из главных мест выходят нефть и газ, на базе переработки которых энергично развивается производство синтетических веществ и материалов с новыми ценными свойствами. В сферу хозяйственного освоения человек все более широко включает гидравлическую энергию рек и морских приливов, внутриатомную энергию, а также энергию внутреннего тепла земной коры. Резко увеличивается морской рыбный промысел, предпринимаются первые шаги по освоению полезных ископаемых океанского дна.

Разделение наук о Земле

Настоящим «золотым» веком классического землеведения была эпоха Великих географических открытий XV--XVII вв., а также последовавший за ними период освоения вновь открытых и малоизученных обширных территорий наиболее развитыми державами. В этот сравнительно короткий исторический промежуток времени были открыты и заселены европейцами Северная и Южная Америка. Стали известны и доступны внутренние районы Азии и Африки, Австралии и других районов мира. В результате были заложены важнейшие предпосылки для нового этапа в развитии материальной культуры человеческого общества. При этом весьма значительную роль играла географическая наука -- главная наука о Земле того времени.

Другие науки о Земле, например метеорология или геология и их ветви, в этот период лишь начинали формироваться. Их первые обобщения в значительной мере были связаны с успехами общего землеведения, поскольку фактический материал собирался в ходе общегеографических экспедиций. Обогащались они и данными других наук -- физики, химии, биологии.

В период XVII--XIX вв. впервые была создана вполне достоверная географическая карта всего мира со многими конкретными подробностями по устройству земной поверхности и разнообразными особенностями океанов, получены первые представления о геологическом строении континентов, о различии их климатов, о составе растительного покрова и животного мира. Таким образом, помимо создания общей географической картины мира в рассматриваемый период были заложены основы для быстрого развития всей системы наук о Земле, хотя их истоки восходят еще к глубокой древности. Крупнейшими разделами наук о Земле, впоследствии разделившимися на ряд родственных наук, были прежде всего: геология, или наука о строении земных недр и их минеральных богатств; физическая география, охватывающая все главные сведения об устройстве земной поверхности (орография), ее гидрографии, т. е. строении речной сети и других вод суши, растительном покрове и животном мире; океанография и метеорология, изучающие главные свойства океанов, морей и атмосферы Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997..

В создание каждой из этих наук и всей их совокупности вложен огромный труд большого числа пытливых путешественников и наблюдателей, исследователей и философов -- ученых многих стран мира. Но особенно яркий след оставили наиболее выдающиеся из этих деятелей, сумевшие обобщить разнообразные конкретные географические, геологические и метеорологические наблюдения и частные выводы в плодотворные научные концепции. Среди таких титанов научной мысли, в классических трудах которых были заложены непосредственные истоки современной теории наук о Земле, были энциклопедически разносторонний русский ученый М. В. Ломоносов, с именем которого связаны многие направления современной географии и геологии; шотландский ученый Джеймс Геттон; немецкий геолог Абраам Вернер и англичанин Чарлз Лайель, ставшие наряду с М. В. Ломоносовым основоположниками геологической науки и горного дела; голландский ученый Бернхардус Варениус и немецкий географ Александр Гумбольдт -- основатели физической географии, океанографии и метеорологии; швед Карл Линней и англичанин Чарлз Дарвин, которые внесли огромный вклад в изучение растительного покрова и животного мира Земли Самыгина С.И. «Концепции современного естествознания»/Ростов н/Д: «Феникс», 1997.

Вклад русских ученых

Значителен вклад русских ученых, чему способствовало разнообразие природы нашей обширной страны. Они установили важнейшие закономерности формирования геологической структуры земной коры и выдвинули учение о природных зонах и многообразных физико-географических процессах, формирующих природную среду и ее естественные ресурсы. Особенно большую роль в развитии геологической науки сыграли труды А. П. Карпинского, И. В. Мушкетова, В. А. Обручева, А. П. Павлова, Ф. Н. Чернышева, И. Д. Черского и других. П. А. Кропоткин на основании своих наблюдений в Сибири разработал научную теорию о древнем ледниковом периоде в истории Земли. В области метеорологии всемирную известность приобрели работы А. И. Воейкова, который раскрыл сущность многих климатических процессов и обосновал возможности искусственного воздействия на климат. В развитии русской физической географии особенно важную роль сыграли П. П. Семенов-Тян-Шанский, под руководством которого было впервые составлено полное географическое описание нашей страны под названием «Россия»; Д. Н. Анучин, развивший русское землеведение, и В. В. Докучаев -- основоположник современного почвоведения и учения о зонах природы. Имена выдающихся русских ботаников В. Л. Комарова, Г. И. Танфильева и зоолога Н. А. Северцова неразрывно связаны с созданием научных школ в биологических отделах наук о Земле. Наконец, огромный общий вклад в развитие океанографии внесли знаменитые русские мореплаватели И. Ф. Крузенштерн, Ф. Ф. Белинсгаузен, М. П. Лазарев, Ф. П. Литке и другие, крупнейшие океанографы С. О. Макаров, Ю. М. Шокальский.

Следует отметить, что передовые русские ученые обладали необычайно широкими научными взглядами. Развивая конкретную область науки, изучая свой объект исследования, они всегда увязывали их с общими представлениями современного им естествознания, с явлениями и процессами, связывающими воедино всю природу Земли в целом.

Прогрессивные основы наук о Земле, созданные русскими учеными, получили особенно плодотворное развитие после Великой Октябрьской социалистической революции.

Социалистическая реконструкция народного хозяйства в нашей стране, создание новых индустриальных районов и коренная модернизация старых, расширение и повышение продуктивности сельского хозяйства и развитие буквально всех отраслей экономики нуждались в незамедлительном выявлении и использовании все новых естественных ресурсов, и притом в нарастающих количествах. Для этого было необходимо развивать современные науки о Земле; они стали особенно быстро расти по мере укрепления экономической мощи первой в мире страны победившего социализма.

Характерно, что в царской России не было ни одного крупного научно-исследовательского института в области наук о Земле: изучение природы вели главным образом научные общества, музеи, преподаватели вузов. Не было и единой гидрометеорологической сети. Поэтому с первых же дней установления Советской власти по указанию В. И. Ленина в нашей стране складывается целая система научных учреждений -- Академии наук, Высшего совета народного хозяйства (ВСНХ), Наркомата просвещения и ряда производственных наркоматов. Тогда же закладываются основы будущей сети учреждений наук о Земле не только в Москве и Петрограде, но и на периферии, в бывших окраинах царской России, ставших союзными республиками. Кроме того, для скорейшего и бесперебойного удовлетворения потребностей растущего народного хозяйства в минеральном сырье и всех других видах природных ресурсов создается специальная система государственных научно-производственных служб. Картографическая служба обеспечила высокую современную степень топографо-геодезической изученности нашей Родины, составление и издание превосходных географических карт и атласов. Геологическая служба вела и ведет геологическую съемку, разведку и открытие обширного числа крупнейших месторождений различных видов полезных ископаемых. Гидрометеорологическая служба организовала массовую сеть наблюдательных станций, накопившую огромную информацию о климатических и водных ресурсах на обширной территории страны, которая позволила осуществить метеорологические и гидрологические прогнозы. Службы земле- и лесоустройства провели большую работу по изучению земельных фондов, естественных кормовых и лесных ресурсов, наземной и водной фауны, способствовали организации их охраны и рационального использования.

Широкий фронт исследований, проведенных за годы Советской власти, создал благоприятные условия для развития наук о Земле, что способствовало формированию ряда исследовательских направлений, занявших ведущее положение в мировой науке.

Так, в области геологии в трудах А. Д. Архангельского, Д. В. Наливкина, Н. С. Шатского, Н. М. Страхова и других были развиты новые историко-геологические и структурно-тектонические направления, основанные на учении о главных этапах геологической истории Земли, уточнена система современных понятий; в работах В. И. Вернадского, А. Е. Ферсмана, А. Н. Заварицкого, А. П. Виноградова и других выдающихся советских ученых были разработаны новые принципы и методы изучения вещественного состава Земли и ее оболочек, а также условия образования различных горных пород. Большая плеяда советских геологов -- А. Н. Заварицкий, С. С. Смирнов, И. М. Губкин, Д. И. Щербаков и другие -- разработала теорию формирования различных полезных ископаемых и выдвинула блестяще оправдавшие себя научные прогнозы для поиска месторождений различных руд, угля, нефти, газа Друянов В.А. Загадочная биография Земли. - М., 1991.

География сейчас -- это сложная система научных дисциплин, изучающих природу, хозяйств, население своей страны и всего мира. Вместе с выявлением и изучением различных видов природных ресурсов на долю советской географической науки в значительной мере пала ответственность за наиболее эффективное экономическое развитие и географическое размещение производительных сил в различных районах страны. В последнее время большое внимание исследователей-географов было привлечено к научной разработке планов целенаправленного преобразования природы с помощью крупного гидротехнического строительства, межбассейновой переброски речных вод, проведения обширных мелиорации -- орошения, обводнения, осушения, полезащитных лесонасаждений и т. д. Важное место заняли исследования по проблемам населения, развития городов, населенных пунктов, транспортных путей и др. Ко всем этим работам теперь применяется термин конструктивные исследования, который подчеркивает, что география помимо воспитательных и познавательных целей активно включается в решение важнейших задач народнохозяйственного развития.

Достижения общей теории советской географии во многом обязаны Л. С. Бергу, заложившему основы ландшафтоведения, А. А. Григорьеву, который развил учение о роли баланса тепла и влаги в природных процессах, и Н. Н. Баранскому, разработавшему научные основы экономической географии.

В общих рамках географических наук весьма успешно развивались геоморфология -- наука о рельефе земной поверхности, образованном в результате взаимодействия внутренних и внешних сил (Я. С. Эдельштейн, А. А. Борзов и др.); гляциология -- наука о ледниках, их образовании и движении ; мерзлотоведение -- учение о подземных льдах, мерзлых грунтах и горных породах (М. И. Сумгин и др.); климатология, особенно в исследовании радиационного баланса как основного климатообразующего фактора, движения и взаимодействия воздушных масс, влагооборота, влагопереноса и микроклимата; гидрология, много сделавшая в изучении поверхностного и речного стока, водного баланса территории (В. Г. Глушков и др.); почвоведение, которое продолжило изучение генетических типов почв и структур почвенного покрова (К. Д. Глинка, С. С. Неуструев, Л. И. Прасовлов, Б. Б. Полынов и др.); геоботаника и зоогеография как в изучении географии растений и животных, так и в развитии учения о биогеоценозах, их динамике, биологической продуктивности (В. Н. Сукачев и др.).

Самостоятельное развитие получила такая наука, как океанология. Помимо замечательных географических исследований в арктическом бассейне (П. П. Ширшов, В. Ю. Визе, Н. Н. Зубов и др.), а в последние годы в связи с международными работами в Антарктике огромную роль в этом отношении сыграли многочисленные океанские рейды исследовательских кораблей «Витязь» и других, открывшие в океанологии новые горизонты.

Кроме совершенно новых представлений о физических явлениях в океане интереснейшие открытия были сделаны в гидробиологии (Л. А. Зенкевич и др.), а также в строении океанского дна и составе донных осадков. Например, в океане были обнаружены целые системы подводных морских хребтов и впадин. Несомненно, что в этой области наук о Земле нас ждет еще много нового Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология. - Л., 1984. - 356 с..

Новые подходы и методы

В настоящее время сильнейшее влияние на развитие наук о Земле оказывают новейшие успехи физики, химии, биологии, математики. Так, в современной системе наук о Земле все более важное место занимают геофизические исследования, в которых применяются подходы и методы современной физики. Они позволяют гораздо глубже проникнуть в физическую сущность разнообразных процессов, протекающих в недрах Земли (например, при изучении движений земной коры, распространения в ней упругих и других деформаций, проявляющихся при землетрясениях, изменений силы тяжести, магнитных свойств), в водной и воздушной оболочках (физика моря и физика атмосферы), а также на земной поверхности (механика грунтов, гидромеханика, физика природных ландшафтов и т. д.).

Революционизирующее значение в развитии современных наук о Земле приобретают геохимические исследования. Современная физико-химия дает возможность совершенно по-новому изучать и понимать различные глубинные процессы, протекающие в недрах и на поверхности Земли, которые определили различный состав и свойства горных пород, вулканические явления, процессы выветривания, образование разнообразных месторождений полезных ископаемых. Все более возрастает значение биогеохимических исследований роли живых организмов в накоплениях и миграции на земной поверхности и в пределах так называемой биосферы (земная поверхность и прилегающие к ней пространства, населенные жизнью) разнообразных химических элементов и их соединений. Особая роль в прогрессе наук о Земле принадлежит также радиохимии, т. е. изучению и использованию радиоактивных веществ, в частности для радиометрических измерений (абсолютного возраста горных пород, почв, остатков растений, животных и др.).

Применение новейших достижений современной математики в науках о Земле, и прежде всего принципов и приемов математической статистики, вычислительной техники, математического моделирования и кибернетики, находится в целом еще на начальном этапе. Но в некоторых научных направлениях математика продвинулась настолько далеко, что стала необходимым орудием в исследовательских работах и научно-практических разработках. В наибольшей степени это относится в первую очередь к современным геофизическим исследованиям, к математической статистике и новой вычислительной технике. Однако поисковыми исследованиями с использованием математики (математического моделирования и кибернетического анализа) охвачены в настоящее время почти все области наук о Земле (геология, география, метеорология и т. д.). Несмотря на значительные трудности таких работ, сложность самих объектов и малый опыт проведенных исследований, необходимость особой, двойной квалификации специалистов в области науки о Земле и математики, большая перспективность научных поисков с помощью математики несомненна.

В самое последнее время особое влияние на дальнейшее развитие наук о Земле начинают оказывать космические исследования. Помимо крайне интересных для науки сведений о свойствах околоземного космического пространства, а также изучения Солнца и планет Солнечной системы с точки зрения их воздействия на Землю исключительно широкие перспективы открывают использование космических фотографий земной поверхности и изучение ее свойств (а также различных свойств земных недр, гидросферы и атмосферы) с помощью различных дистанционных методов. Они сводятся к регистрации и расшифровке изображений, полученных в результате отражения от земной поверхности солнечного света, собственного излучения среды или сигнала, посланного на Землю. Ученые только начинают первые исследования в этом направлении, но уже совершенно ясно, что науки о Земле получат от таких материалов и методов новые мощные импульсы для дальнейшего развития Общая гидрогеология / Под. ред. Е.В. Пиннекера. - Новосибирск. - 1980. - 231 с..

В 1876 г. король Бельгии возглавил «Международное общество по изучению и цивилизации Центральной Африки», лицемерно провозгласившее своей целью научное исследование тропической Африки, просвещение местного населения и борьбу с рабовладением. На самом деле участники этой ассоциации, представленные национальными комитетами, боролись за политический и экономический раздел региона.

Так, по поручению французского комитета военный моряк П.-С. де Бразза, совершивший в 1875--1892 гг. ряд экспедиций по Экваториальной Африке, основал города Франсвиль и Браззавиль, использовав их в качестве опорных пунктов французской колониальной экспансии в этом районе.

Снаряженная германским комитетом экспедиция Бёма и Рейхар-да имела целью установление германского владычества в Восточной Африке.

Используя разногласия между державами и опираясь на поддержку влиятельных финансовых кругов, Леопольд II сумел захватить под свой протекторат огромную территорию 2, объявленную сначала владениями «Международной компании Конго», а потом «Независимым государством Конго». США первыми признали этот захват, а в дальнейшем Морган, Рокфеллер и другие американские финансисты стали партнерами Леопольда по эксплуатации Конго.

«Цивилизаторская деятельность» приняла ужасающие формы. О ней рассказал Марк Твен в памфлете «Монолог короля Леопольда» (1905). «Выболтали,-- заставляет писатель признаваться короля,-- что я через посредство подставных концессионеров прибрал к рукам всю торговлю... что я захватил и крепко держу это государство... а огромные доходы от него кладу себе в карман; что я обратил многомиллионное население в своих слуг и рабов, присваиваю плоды их труда, зачастую даже не оплаченного, забираю себе -- с помощью плети и пули, голода и пожаров, увечий и виселицы -- каучук, слоновую кость и прочие богатства, которые добывают туземцы, мужчины, женщины и малые дети...» .

За четверть века во владениях короля Леопольда погибло более трети населения. В 1908 г. территория была объявлена бельгийской колонией Конго.

Активно действовали в тропической Африке и португальские колонизаторы. Экспедиция А. А. Сёрпа-Пйнту. Р. Йвенша и Б. Капёлу способствовала закреплению за Португалией территории между реками Нижней Замбези и Рувумой на востоке и огромной территории до реки Квандо на западе.

Продолжалось изучение Австралии. В начале 70-х гг. началось исследование глубинных областей Западной Австралии, что было связано со строительством трансавстралийского телеграфа. С 1872 по 1876 г. усилиями Э. Джайлса, В. Госса, А. Гибсона, П. Уорбер-тона и Дж. Фореста была открыта и пересечена громадная пустынная полоса: Большая Песчаная пустыня (на севере), пустыня Гибсона (в центре), Большая Виктория (на юге).

В 1879 г. Форест во главе большой экспедиции впервые исследовал горный массив Кимберли на северо-западе Австралии Железняков Г.В., Данилевич Б.Б., Точность гидрологических измерений и расчетов, Л., 1966;.

Многие путешественники руководствовались в своих опасных и трудных исследованиях совсем иными соображениями, чем правительства и крупные капиталистические компании. Особенно ярко это видно на примере деятельности Н. Н. Миклухо-Маклая (1846-- 1888) -- замечательного русского географа. Миклухо-Маклай в 70-- 80-х гг. впервые начал изучать папуасское население Новой Гвинеи. Он жил среди туземцев как друг и помощник. Возвратившись в Россию, ученый обнародовал не только чрезвычайно ценные материалы по географии, этнографии и антропологии, но и выступил с важными принципиальными выводами о родстве человеческих рас, опровергающими расистские домыслы о наличии «низших» рас (к которым относили и папуасов).

Исследованием Новой Гвинеи в 1871 --1876 гг. занимался и генуэзский натуралист Л. М. Альбёртис. В 1876 г. он поднялся на паровом катере вверх по течению реки Флай.

В 1872--1874 гг. юго-восточную часть Новой Гвинеи обследовал английский военный моряк Дж. Морсби на корабле «Бэси-лиск».

Немецкий коммерсант О. Финш, действуя в интересах немецкой «Новогвинейской компании», в 1879--1885 гг. посетил Гавайские острова, Микронезию, открыл реку Сепик. Он исследовал также большой архипелаг в Ново-Гвинейском море, назвав его архипелагом Бисмарка. В широких масштабах проводились специализированные научные экспедиции, в частности океанографические (кругосветное путешествие англичанина У. Томсона на судне «Челленджер» в 1872--1876 гг. и др.). Важные исследования по физической географии моря были проведены адмиралом С. О. Макаровым. В 1885 г. вышел его труд «Об обмене вод Черного и Средиземного морей». Ценные гидрологические исследования были проведены Макаровым во время его плаваний на корвете «Витязь» в Тихом океане в 1886--1899 гг. В конце 90-х гг Макаров добился постройки первого в мире ледокола «Ермак», который в 1899 и в 1901 гг. совершил плавания в Арктику.

Для рассматриваемого периода вообще характерны многочисленные арктические экспедиции.

В середине XIX в. считалось, что в Центральной Арктике существует свободное от льда море. На поиски «открытого Полярного моря» в 1871 г. была снаряжена американская экспедиция на пароходе «Поларис» под командой Ч. Ф. Холла. В 1872 г. «Пола-рис», раздавленный льдами, потонул, а спасшиеся члены экипажа (Ч. Холл к тому времени скоропостижно умер), продрейфовав на льдине до июня 1873 г., так и не нашли «Полярное море».

В 1875--1876 гг. английская полярная экспедиция на двух пароходах «Алерт» и «Дискавери» под руководством Дж. С. Нэрса попыталась пробиться к Северному полюсу, однако потерпела неудачу Особенное значение имело плавание шведского полярного исследователя Н. А. Норденшельда (1832--1901) на «Веге». Следуя вдоль северных берегов Европы и Азии, Норденшельд впервые в

1878 1879 гг. осуществил сквозное плавание Северным морским путем из Атлантического океана в Тихий. Экспедиция «Беги» была организована шведами при деятельном участии России.

В 1881 г. американская экспедиция А. В. Грили (1844--1935) организовала метеорологическую станцию на северо-востоке Элсмира. Экспедиция на санях продвинулась до 83°30' северной широты, но из-за нехватки продовольствия вынуждена была отступить. В 1884 г. после трех зимовок из 26 членов экспедиции осталось в живых 7 человек, которые и были спасены.

В 1890 г. норвежский ученый-океанограф, путешественник и общественный деятель Ф. Нансен (1861 --1930), совершивший в 1888 г. лыжный переход через Гренландию, выдвинул свой проект достижения Северного полюса. Этот план был осуществлен им в 1893--1895 гг. на судне «Фрам». Покинув «Фрам», в 1895 г. Нансен и его спутник Я. Иогансен направились на санях к полюсу, приблизившись к нему на расстояние 450 км. Полет шведа С. А. Андре (1854--1897) к Северному полюсу на воздушном шаре, предпринятый им в 1897 г., закончился гибелью путешественника. Американцу Р. Э. Пйри после ряда попыток, начатых в 1898 г., удалось 6 апреля 1909 г. достигнуть на санях Северного полюса.

В 1912--1914 гг. русский полярный исследователь и гидрограф Г. Я. Седов (1877--1914) на парусно-паровом судне «Св. Фока» совершил экспедицию в северные широты. В августе 1912 г. Седов сделал попытку перейти из Архангельска к Земле Франца-Иосифа, но был затерт льдами у западного берега Новой Земли. Весной 1913 г. Седов подробно и точно описал северо-западный берег Новой Земли. Осенью 1913 г. Седов на освободившемся от льда «Св. Фоке» подошел к Земле Франца-Иосифа и двинулся далее на север, но был остановлен льдами. В начале 1914 г. Седов в сопровождении двух матросов на собачьих упряжках направился от острова Гукера к Северному полюсу. Он умер в пути.

Продолжалось открытие районов Западной Арктики. В 1898-- 1902 гг. норвежский исследователь О. Свёрдруп на судне «Фрам» исследовал большой архипелаг к западу от Элсмира. Вновь открытые острова получили имена самого Свердрупа и большинства его спутников: земля Свердрупа, остров Эллеф Рингнес и т. д.

В 1903 -- 1906 гг. Р. Амундсен (1872--1928) обогнул Северную Америку, следуя из Западной Гренландии через Берингов пролив в Тихий океан, и закончил свое путешествие в Сан-Франциско.

Исследованиями Севера Канады занимался В. Стёфансон (Стивенсон). Его экспедиции 1905-1907, 1908--1912, 1913--1918 гг. позволили изучить обширнейшие территории, установить очертания архипелагов и островов Маккензи-Кинг, Борден, Брон, Лохид и Кинг-Кристиан.

В конце XIX -- начале XX в. проводились исследования различных районов Антарктиды. Это было связано с развитием китобойного промысла. В 1893--1894 гг. норвежец К- А. Ларсен открыл участок восточного побережья Земли Грейама, а в 1894--1895 гг. его соотечественник Л. Крйстиансен плавал в море Росса и 24 января 1895 г. впервые высадился на материк Антарктиды.

В 1897--1899 гг. Антарктиду исследовала бельгийская экспедиция на пароходе «Бельжика» под командованием А. Ж- де Гомерй. Старшим штурманом там был знаменитый Амундсен. Экспедиция исследовала Южные Шетландские острова, Землю Палмера, затем вошла в море Беллинсгаузена, где «Бельжика» вмерзла во льды. С марта 1898 по март 1899 г. проходила первая в истории зимовка в антарктических водах. Экспедиция выяснила, что море Росса летом доступно для плавания и Ледяной барьер не является непреодолимым препятствием для покорения Южного полюса. В экспедициях 1901 --1905 гг. участвовали исследователи из Англии, Швеции, Франции и Германии. В 1902 г. англичанин Р. Ф. Скотт (1868--1912) на пароходе «Дискавери» достиг мыса Адэр. В том же году германская экспедиция Э. Дригальского открыла Землю Вильгельма II. Шведская экспедиция Норденшельда высадилась в феврале 1902 г. на острове Сноу-Хилл и провела там два года. Французская экспедиция под руководством Ж- Шарко исследовала западный берег Земли Грейама.

В 1908 г. англичанин Э. Г. Шёклтон (1874--1922) предпринял санный поход к Южному полюсу, но, не дойдя до него 180 км из-за нехватки продовольствия, повернул обратно.

Р. Ф. Скотт в 1910 г. организовал вторую антарктическую экспедицию. В январе 1912 г. он добрался до Южного полюса, но погиб на обратном пути. Месяцем раньше, 14 декабря 1911 г., Южного полюса первым достиг Амундсен.

Науки о Земле. Под влиянием эволюционного учения Дарвина на смену идеям, объяснившим изменения в облике планеты и населявших ее животных и растений всякого рода катастрофами, стали выдвигаться теории и гипотезы, рассматривавшие геологические явления в их развитии и взаимосвязи. географический открытие изучение формирование

В период с 70-х до начала 80-х гг. русский ученый В. О. Ковалевский заложил основы эволюционной палеонтологии. Изучая ископаемых животных, он установил закономерную зависимость эволюции организмов от изменяющейся внешней среды. Существенный вклад в развитие эволюционной палеонтологии внесли С. Н. Никитин (1851 -- 1909), А. П. Карпинский, А. П. Павлов (1854--1929) и М. В. Павлов (1854--1938).

Идей дарвинизма в геологии придерживались английский ученый Т. Г. Хаксли, австриец Э. Зюсс (1831 --1914), бельгийский палеонтолог Л. Долло. Последовательным эволюционистом был австрийский геолог и палеонтолог М. Неймайр (1845--1890).

Эволюционная палеонтология оказала значительное влияние на развитие отраслей геологии.

Наряду с геологией -- общей наукой о строении, составе и истории развития земной коры -- сформировалась геофизика -- наука о физических свойствах Земли (включая ее водную и воздушную оболочки) и о физических процессах, в ней происходящих. В этот период обособился целый ряд наук о Земле, смежный с другими естественными и точными дисциплинами.

Бурно развивалась стратиграфия -- наука о пространственном взаимоотношении и возрасте горных пород, а соответственно и о геологических эпохах. Получило дальнейшую разработку учение о фациях (осадочных породах) и закономерностях их смены. Н. А. Головкинский (1834--1897) и А. А. Иностранцев (1843-- 1919) установили ряд закономерностей колебательных движений земной коры[7,8]. Развивались науки о веществе земной коры -- кристаллография и минералогия. В работах Н. И. Кокшарова (1818--1892) и П. В. Еремеева (1830--1899) описательная минералогия превратилась в точную науку. Открытия Е. С. Федорова (1853--1919) обогатили новыми идеями кристаллографическую минералогию, а также геометрическую и оптическую кристаллографию. В начале 90-х гг. кристаллография отделилась от минералогии. Это было связано с разработкой математической теории структуры кристаллов (Федоровым в 1891 г.; Шенфлисом в 1892 г.). Быстрое развитие петрографии -- науки о горных породах -- было связано с введением микроскопического метода исследований. Изучение горных пород привело к проблеме магмы -- ее образования, сущности и изменений. Этими проблемами занимались в России А. Е. Лагорио и Ф. Ю. Левинсон-Лёссинг, а в США -- Дэлли и Йддингс.

Первым в России изучение горных пород под микроскопом предпринял А. П. Карпинский в 1869 г. Ему удалось выявить ряд закономерностей состава магматических горных пород. Большой вклад он внес в развитие палеонтологии и стратиграфии: исследовал генетические соотношения между некоторыми ископаемыми формами, разработал учение о колебаниях земной коры и их закономерностях. В 1892 г. под руководством Карпинского была составлена и издана первая полная геологическая карта Европейской России. Работы Карпинского способствовали успешному поиску полезных ископаемых на Урале, Донбассе, в Харьковской и Псковской областях. Со второй половины XIX в. начала развиваться сейсмология. В 1873 г. была предложена 10-балльная шкала землетрясений (Рос-си), тогда же были четко выделены три их типа -- обвальные, вулканические и тектонические. В 1870 г. А. П. Орлов (1840--1889), в 1895 г. Э. Ребер-Пашвиц, а в начале XX в. Б. Б. Голицын изобрели сейсмографы. В 1879 г. был изобретен магнитометр, что способствовало развитию науки магнитометрии.

Выделилась самостоятельная отрасль геологии -- океанология. Большую роль в этом сыграли комплексные морские экспедиции английских, американских и норвежских исследователей в 70-- 80-х гг., работы Н. И. Андрусова (1861 --1924) на «Черноморце» в Черном море (1896) и др. Кругосветная экспедиция на «Челленд-жере» (см. выше) впервые составила карту глубин трех океанов (кроме Северного Ледовитого), изучила химические и физические свойства морской воды и органический мир океанов.

На основе развития метеорологии во второй половине XIX в. А. И. Воейков (1842--1916), австрийский ученый Ю. Ганн (Ханн) (1839--1921) и другие создали новую науку -- климатологию. Тогда же Фёррель (США) и другие ученые заложили основу динамической метеорологии. В конце XIX в. начались систематические метеорологические наблюдения.

Геологические воззрения конца XIX-- начала XX в. детально изложил в своем трехтомном труде «Лик Земли» австрийский геолог Э. Зюсс (1883--1909). Он попытался дать историю земной коры на основе разработанной им контракционной гипотезы, объяснявшей тектонические процессы и образование складчатости (горных хребтов и т. п.) охлаждением и сжатием Земли. Эта гипотеза слишком упрощала историю развития Земли, но многие выдвинутые Зюссом понятия и собранный им богатый фактический материал ценны и до сих пор Подземные воды Росии/ Вартанян Г.С.-М., АОЗТ Геоинформмарк, 1996.-96с.;.

Эволюционный принцип нашел применение и в изучении конфигурации и распределении суши и моря, происхождения материков, форм и развития земного рельефа и т. д., а также лег в основу гипотезы о вертикальном перемещении земной коры (фиксизме), которую поддерживали многие ученые. Она объясняла все геологические изменения на Земле поднятием и опусканием геологических пород.

Наряду с фиксизмом в начале XX в. зародилась идея о горизонтальном перемещении земной коры (Рейбиш Зимрат в 1901 -- 1907 гг.; Тейлор в 1910 г.). В 1912 г. немецкий геофизик А. Вёгенер (1880--1930) разработал и сформулировал идею дрейфа материков, которая предполагала возможность больших горизонтальных перемещений материковых глыб земной коры относительно друг друга (мобилйзм). В основе ее лежит сходство геологического строения разобщенных частей материков -- Гондваны (Ю. Америка, Африка, Индостан, Австралия и Антарктида) и Лавразии (Сев. Америка, Европа, северная половина Азии) и совпадение контуров материков. Свою гипотезу о дрейфе материков в течение геологического времени Вегенер опубликовал в книге «Возникновение материков и океанов».

Немецкий ученый Й. Вальтер (1860--1937), будучи последовательным материалистом и дарвинистом, изучал рождение, развитие, старение и гибель различных пород. Он впервые генетически классифицировал горные породы, исследовал условия возникновения ископаемых и современных пустынь. В 1895 г. Вальтер заложил основы новой науки палеобиономии, занимавшейся изучением строения организмов ископаемых животных и растений в зависимости от условий их обитания, перенес в область литологии (науки об образовании осадочных пород) понятие отбора (селекции), аналогичное биологическому. Ученый много внимания уделял методам геологических исследований и разработал научные принципы историко-геологических исследований, в особенности метод актуализма, согласно которому можно применять ныне действующие силы природы для объяснения геологических явлений далекого прошлого.

В 80-х гг. появилась наука о почвообразовательных процессах и изменениях, происходящих в почве под совокупным влиянием физических, химических, биологических факторов и деятельности человека,-- почвоведение. Основателем ее был В. В. Докучаев (1846--1903). В своем труде «Русский чернозем...» (1883) он подвел итоги многолетних исследований черноземов и сформулировал основные положения современного почвоведения. В 1886 г. он дал первую в мире научную классификацию почв, основанную на принципе их происхождения. В 1899 г. Докучаев изложил свое учение о «естественно-исторических зонах», т. е. о ландшафтно-географических зонах, и наметил основные задачи земледелия в отдельных регионах России. В 1891 г. он разработал план борьбы с засухой в степях, предусмотрев в нем ряд комплексных мер (агрономических и лесомелиоративных) воздействия на природу степной зоны.

Вместе с Докучаевым исследованиями в области почвоведения занимались Н. М. Сибирцев (1860--1900) и П. А. Костычев (1845--1895). Сибирцев в 1892 г. принимал участие в экспедиции Докучаева с целью выяснения условий улучшения водного режима почв южных степей России. Располагая большим фактическим материалом о почвах различных районов, он развил учение о почвенных зонах и генетическую классификацию почв и стал первым автором учебника «Почвоведение», вышедшего в 1899 г.

В отличие от господствующих в то время в Западной Европе представлений о почве как землистой горной породе, содержащей примеси органических веществ, П. А. Костычев связал свойства почв с жизнедеятельностью растений и микроорганизмов, показал роль человека в изменении этих связей. Изучая процессы разложения органических веществ почвы, он установил решающую роль в этом процессе различных групп низших организмов и рассмотрел факторы образования перегноя (гумуса). Таким образом, Костычев заложил основы агрономического почвоведения (1886).

Учение Докучаева и его соратников о факторах почвообразования и природных зонах оказало определяющее влияние на развитие почвоведения в России и за рубежом. В 1900 г. была составлена первая схема почвенных зон Северного полушария, начаты почвенно-географические исследования в азиатской части России. Вопросами почвенного лесообразования занимался В. А. Обручев, положив начало новой науке -- мерзлотоведению. Кроме того, он изучал вопросы тектоники, геологии, образования месторождений золота и т. д.

Большую роль в развитии агрономии сыграл немецкий ученый Г. Гельриер (1831 --1895), опытным путем доказав симбиоз бобовых культур с клубеньковыми бактериями (1888). В этот же период значительно продвинулась вперед отрасль агрономии, которая впоследствии была названа агрофизикой.

Русский ученый В. Р. Вильяме (1863--1939) доказал роль биологических факторов (природных сообществ высших зеленых растений и микроорганизмов) в формировании важнейших свойств почв, обусловливающих их плодородие. Он впервые подчеркнул значение биологического круговорота элементов в формировании не только органической, но и минеральной части почв. В 1914 г. Вильяме разработал научные основы травопольной системы земледелия.

Совершенствованию агрономических приемов в значительной степени способствовали работы А. В. Советова (1826--1901), который обобщил все лучшее, что было к тому времени накоплено в русской практике земледелия. Советов дал классификацию систем земледелия и показал историю их развития (1867). Учение о системах земледелия в конце XIX -- начале XX в. получило дальнейшее развитие в трудах А. Н. Шишкина, А. П. Людоговского, А. С. Ермолова, И. А. Стебута, В. Р. Вильямса, Д. Н. Прянишникова и др.

Используя методы физической и коллоидной химии, К- К- Гедройц (1872--1932) разработал учение о поглотительной способности почвы. Исследования позволили ускорять процессы почвообразования, изменять важнейшие агрономические свойства почвы.

Зарождение отечественной агрохимии в 60--70 гг. связано с Д. И. Менделеевым, который исследовал вопросы питания растений и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Особое внимание Менделеев уделял применению удобрений и использованию питательных веществ подпахотных слоев почвы.

Существенно развил основы русской агрономии А. Н. Энгельгардт (1832--1893). В 70--80-х гг. в своем имении он изучил эффективность минеральных и органических удобрений, в частности роль извести и люпина.

Д. Н. Прянишников (1865--1948) изучил процессы усвоения растениями аммиачного азота, что позволило организовать промышленное производство аммиачных удобрений и широко их применять в земледелии. Проведенные им исследования фосфоритов способствовали развитию производства фосфорных удобрений. Прянишников определил роль бобовых культур в азотном балансе, развил учение о плодосеменной системе земледелия и севообороте. Из принципа эволюции исходила и геохимия, возникшая в начале XX в. Первые труды в этой области принадлежали В. И. Вернадскому (1863--1945), исследовавшему в 1908 г. эволюцию минералов земной коры. Вернадский создал геохимическую классификацию химических элементов, разработал учение о миграции атомов в земной коре, заложил основы генетического направления в минералогии. Вернадский был одним из основоположников биогеохимии, изучающей роль организмов в геохимических процессах земной коры. Систематические работы Вернадского по изучению явлений жизни в биосфере относятся к 1917 г.

Проблемами геохимии занимался американский ученый Ф. У. Кларк (1847--1931).

Норвежский ученый В. М. Гольдшмидт (1888--1947) выявил в 1911 г. закономерные связи распределения химических элементов на Земле с химическими и физическими свойствами их атомов.

К середине XIX в. по результатам градусных измерений был получен ряд различных значений размеров земного эллипсоида. Иными словами, Земля не могла быть представлена простой геометрической фигурой. В 1859 г. Ф. Ф. Шуберт в России впервые высказал мысль о том, что Земля более точно может быть представлена трехосным эллипсоидом, и определил его размеры. В 1873 г. немецкий физик И. Листинг ввел понятие о ге оде, а также наметил пути и методы его изучения. В 1888 г. русский ученый Ф. А. Слудский создал теорию фигуры Земли и разработал некоторые методы ее изучения. Наука геодезия получила прочную теоретическую базу. Во второй половине XIX в. в связи с развитием теоретических основ геологии начала складываться геоморфология -- наука о рельефе земной поверхности.

В 90-х гг. американский ученый У. М. Дейвис (1850--1934) разработал теорию, согласно которой развитие рельефа суши укладывалось в замкнутые циклы (юность, зрелость, старость). Дейвис основал американскую геоморфологическую школу.

Европейскую школу геоморфологии учредили немецкие ученые Альбрехт (1858--1945) и Вальтер (1888--1923) Пенк. А. Пенк разработал классификацию климатов и концепцию древнего оледенения Альп, а его сын В. Пенк установил зависимость между характером рельефа и движением земной коры.

В России геоморфологией занимались П. П. Семенов-Тян-Шанский (1827--1914), П. А. Кропоткин, В. В. Докучаев, И. Д. Черский, И. В. Мушкетов, С. Н. Никитин, А. П. Павлов, В. А. Обручев и др. Были изучены типы рельефа в зависимости от внутренних и внешних сил Земли и его эволюция, разработаны методы исследования эволюционных процессов Денисов В.В. Экология. Ростов-на-Дону: Март, 2002. 640 с..

Заключение

В недалеком будущем возможно использование в земном хозяйстве человека еще неведомых ресурсов космического пространства. Перспективы человечества в овладении силами природы, его власть над окружающей естественной средой уже сейчас кажутся безграничными.

История показывает, что зарождение и развитие всех наук всегда были тесно связаны с удовлетворением жизненных запросов человеческого общества. Именно поэтому в ногу со все убыстряющимся техническим прогрессом изменялись и развивались науки о Земле, постепенно превратившиеся из единой некогда географии, или землеведения, в мощное и разветвленное содружество наук.

Литература

1. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.

2. Самыгина С.И. «Концепции современного естествознания»/Ростов н/Д: «Феникс», 1997

3. Друянов В.А. Загадочная биография Земли. - М., 1991

4. Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология. - Л., 1984. - 356 с.

5. Общая гидрогеология / Под. ред. Е.В. Пиннекера. - Новосибирск. - 1980. - 231 с.

6. Железняков Г.В., Данилевич Б.Б., Точность гидрологических измерений и расчетов, Л., 1966;

7. Подземные воды Росии/ Вартанян Г.С.-М., АОЗТ Геоинформмарк, 1996.-96с.;

8. Денисов В.В. Экология. Ростов-на-Дону: Март, 2002. 640 с.

Размещено на Allbest.ru