Файл: Неклюкова.pdf

Неклюкова Н. П. 

Общее землеведение. Земля как планета. Атмо­

сфера. Гидросфера. Учеб. пособие для студентов 

геогр. специальностей пед. ин-тов. Изд. 2-е, доп. и пе-
рераб. М., «Просвещение», 1976. 

336 с. с ил. 

Учебное пособие написано в соответствии с программой есте-' 

ственно-географических факультетов педагогических институтов. 

В новое издание внесены некоторые изменения и дополнения. 

Так, например, землеведческие вопросы рассмотрены более де­

тально, с позиций установления основных закономерностей; при­

ведены новейшие достижения науки в области астрономии, геофи­

зики земной коры, атмосферы и гидросферы. Многие темы изло­

жены в свете новых теорий и гипотез, 

60602- 323 

Н 26-75 551 

103(03)-76 

В в е д е н и е 

Современная география — система взаимосвязанных наук, 

подразделяющаяся прежде всего на науки физико-географиче­

ские и экономико-географические. 

Физико-географические науки (физическая география) отно­

сятся к наукам естественным, изучающим природу. Объект изу­
чения физической географии — комплексная оболочка Земли, 
сформировавшаяся в результате соприкосновения, взаимопроник­

новения и взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы, 
организмов и называемая

 географической

 (ландшафтной)

 обо­

лочкой.

 Это сложная материальная система, которой присуще 

«исключительное богатство разными видами свободной энергии; 

чрезвычайно разнообразная степень агрегированности вещества — 
от свободных элементарных частиц через атомы, ионы, молекулы 

до химических соединений и сложнейших тел; наличие органи­
ческого мира, почвенного покрова, осадочных пород, разных форм 

рельефа; концентрация тепла, притекающего от Солнца; господ­
ство законов термодинамики низких температур и давления; су­
ществование человеческого общества» '. 

Единая, неразрывная географическая оболочка неоднородна и 

имеет очень сложное строение. Особой сложностью отличает­
ся слой самого тесного контакта всех внешних оболочек Земли. 
Это объясняется тем, что компоненты

2

 географической оболочки: 

горные породы и образованный ими рельеф, вода, воздух, почвы, 
организмы — в результате неодинакового развития ее различных 
участков образуют сочетания разной сложности и разного масш­
таба. Такие исторически сложившиеся сочетания природных ком­

понентов называют

 природными

 или

 физико-географическими 

комплексами.

 Географическая оболочка состоит из множества отно­

сительно самостоятельных, простых и сложных, мелких и крупных 

1

  К а л е с н и к С. В. Общие географические закономерности. М., 1970, 

с. 8. 

2

 Componens (лат.) — составляющий, 

1*

 3 

природных (физико-географических) комплексов, сама являясь 
крупнейшим (планетарным) природным комплексом. Географи­
ческую оболочку как планетарный природный комплекс «в це­

лом, в наиболее общих особенностях ее вещественного состава, 
географической структуры и развития» ' изучает общая физиче­
ская география (общее землеведение). Знание общепланетарных 

географических закономерностей необходимо для понимания осо­
бенностей любой части планетарного природного комплекса, для 
учета, прогноза и регулирования принимающих планетарные 
масштабы воздействий общества на географическую оболочку. 

Изучением участков географической оболочки, составляющих ее 

природный комплекс, как не измененных, так и измененных де­

ятельностью людей, занимается раздел физической географии, на­
зываемый большинством географов

 ландшафте/ведением. 

Под ландшафтом все географы понимают природный комп­

лекс, но одни распространяют это Понятие на любой природный 
комплекс, независимо от его размеров и сложности (ландшафт = 
природный комплекс). Другие называют ландшафтом только 
природный комплекс определенного ранга, отличающийся инди­
видуальностью, неповторимостью в пространстве и во времени, 
и принимают его за основную единицу при физико-географиче­

ском районировании. В этом случае природные комплексы, более 
сложные, чем ландшафт, представляют собой объединения ланд­

шафтов, менее сложные являются частями ландшафта. Общее 
землеведение и ландшафтоведение неразрывно связаны: предмет 
их изучения — природный комплекс; поэтому они иногда объ­

единяются в «комплексную физическую географию» (А. А. Гри­
горьев, Д. Л. Арманд) или просто землеведение. 

Ландшафтоведение нередко отождествляют с физическим стра­

новедением. Последнее занимается изучением участков геогра­
фической оболочки в «случайных с точки зрения ландшафтоведе-
ния границах (В. С. Преображенский), например в администра­
тивных. Особого, своего предмета исследования физическое 
страноведение не имеет; исследуются природные комплексы, пол­
ностью или частично находящиеся в пределах изучаемой терри­
тории. Страноведческие работы очень важны, так как они дают 

физико-географические сведения (физико-географическую ин­
формацию) об определенной территории, необходимые практике 

(сельскому хозяйству, экономике, управлению и т. д.) и отбира­

емые с учетом ее интересов. Однако наукой физическое страно­
ведение считать нельзя

2

.

 Щ 

Изучением компонентов географической оболочки занимаются 

так называемые частные (компонентные) физико-географиче-

1

  К а л е с н и к С. В. Общие географические закономерности. М., 1970, 

с. 14. 

2

 Страноведение может быть не только физическим, но и экономико-

географическим и комплексным, т. е. содержащим сведения и по физиче­

ской и по вкономической географии. 

4 

ские науки. К ним относятся

 геоморфология

 (наука о рельефе), 

климатология

 (наука о климате),

 океанология

 (наука об Океане), 

гидрология суши

 (наука о водах суши),

 почвоведение

 (наука о 

почве),

 биогеография

 (наука о закономерностях распределения 

и сочетания биоценозов и образующих их организмов). 

Для понимания современного состояния географической обо­

лочки, всех составляющих ее природных комплексов необходимо 
знание истории их развития. Этим занимается

 палеогеография. 

Если физическая география — наука естественная, то геогра­

фия экономическая относится к наукам общественным, так как 

изучает структуру и размещение производства, условия и особен­
ности его развития в различных странах и районах. Хозяйствен­

ная деятельность людей, размещение производства зависят от 
природных условий и вместе с тем оказывают на них существен­
ное воздействие. Без использования результатов физико-геогра­
фических исследований экономическая география обойтись не 

может. Она «должна опираться на закономерности  р а з в и т и я 
п р и р о д н ы х  к о м п л е к с о в разного масштаба, изучаемые фи­
зической географией» '. Связь физико-географических исследова­
ний с экономической географией придает им определенную це­
ленаправленность. 

На стыке географии со смежными науками возникают новые 

научные направления, количество которых быстро растет. Это, 
например, медицинская, военная, инженерная география. 

Географические исследования немыслимы без применения 

карт, без картографирования. Картографический метод одина­
ково широко применяется и в физической и в экономической гео­
графии, сближая их. Карта, методы ее создания и использова­

ния составляют предмет изучения самостоятельной географиче­

ской науки —

 картографии. 

Процесс развития географии, одной из старейших наук, дли­

телен и сложен. Из науки описательной, описательно-познава­
тельной она превращается в науку экспериментально-преобразо­
вательную, конструктивную

2

. Современные ее задачи определя­

ются острой необходимостью активного вмешательства науки 
в вопросы воздействия общества на природу. Рациональное ис­

пользование природы, восстановление, охрана, целенаправлен­
ное преобразование требуют понимания ее комплексности, зна­
ния структуры, закономерностей развития природных комплексов, 
прогноза возможных их изменений. 

Сознательное, бережное отношение к окружающей природе, 

основанное на понимании ее как целостной системы природ­

ного комплекса, обладающего определенными закономерностями 
и в планетарном и в местном масштабах, должно воспитываться 

ЛГУ'>,

С

1%8,№°24.

И Й  В

'

  Н

'

  М е т о д о л о г и ч е с к и е

 основы географии. «Вестник 

Constructio (лат.) — построение. 

6 

в школе при изучении географии. Это накладывает на учителя 
географии особую ответственность, требует соответствующей его 
подготовки. 

В учебных планах факультетов пединститутов,, готовящих 

учителей географии, первая по времени изучения'специальная 

дисциплина—«Общее землеведение с основами астрономии» 

(I и II курсы). На  I I I — I V курсах студенты изучают «Физиче­

скую географию материков» и «Физическую географию СССР», 

на V курсе — «Охрану и преобразование природы». Частные фи­
зико-географические науки представлены «Географией почв с ос­

новами почвоведения» (II курс) и «Биогеографией» (III курс). 
Кроме того, на I и II курсах изучаются «Геология» и «Картогра­
фия с основами топографии». Отсутствие в учебном плане особых 
курсов, содержащих основы таких наук, как климатология, гидро­
логия, геоморфология, не позволяет ограничить курс «Общее зем­

леведение» основами одноименной науки и требует включения 
специальных разделов, посвященных изучению компонентов гео­
графической оболочки, рассматриваемых во взаимной связи, как 

части целого. Курс содержит также краткие сведения из астроно­
мии и истории географической науки, необходимые учителю гео­
графии. Специальный раздел курса посвящен географической 
оболочке, свойственным ей закономерностям. 

Значение курса «Общее землеведение» в подготовке учителя 

географии не ограничивается (как это иногда считается) тем, 
что он готовит студентов к изучению курсов физической и эко­
номической географии. Он дает знания, непосредственно исполь­
зуемые учителем географии в его работе. Курс этот очень важен 
и для формирования правильного мировоззрения. 

ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА 

ВСЕЛЕННАЯ 

Земля — частица безграничной нестационарной ' Вселенной 

(Космоса), подчиняющаяся общим законам, взаимодействующая 

с бесчисленным множеством космических объектов. Изучение 

Земли и как целого и отдельно взятых оболочек невозможно без 

рассмотрения ее положения во Вселенной, без учета космических 

влияний. 

Наблюдениям с Земли с помощью современных радио- и опти­

ческих телескопов доступна часть Вселенной на расстоянии 
в триста тысяч миллиардов раз большем, чем расстояние от Земли 
до Солнца! Если судить по «видимой» части Вселенной, называ­
емой Метагалактикой, Вселенная состоит в основном из водоро­

да (80%) и гелия (18%), присутствие других элементов незна­
чительно. 

Основная масса вещества Вселенной (98%) содержится в звез­

дах и представляет собой горячий ионизированный газ — плазму. 

В Метагалактике насчитывают более 10

2 1

 звезд. Предполага­

ют, что многие звезды могут иметь планетные системы. Однако 
общая масса вещества Вселенной, заключенная в планетах, очень 

невелика и, вероятно, не достигает 0,1%. 

Межзвездное пространство заполнено чрезвычайно разрежен­

ным газом и мелкой пылью, образующими местами гигантские 

«облака» — газовые и пылевые туманности. 

Во всех направлениях в межзвездном пространстве несутся 

заряженные частицы — космические лучи. Вселенная пронизана 
полями гравитационных, магнитных и электрических сил, свя­
зывающих воедино космические объекты. Все во Вселенной нахо­

дится в движении. 

Звезды. Важнейшие космические объекты — звезды. Они 

весьма разнообразны, возможно, потому, что находятся в разных 

стадиях развития. О химическом составе, температуре, свети-

Нест

Щионарность Вселенной

 — изменения во времени ее средних ха-

7 

мости, диаметре, массе, плотности звезд, движениях и расстояниях 
до них судят по их излучению. Различие звездных спектров за­
висит главным образом от температуры поверхностных слоев 

звезды. Температура эта определяет и цвет звезды. «Холодные» 
звезды (3500°—6000°) излучают преимущественно в длинных вол­

нах (красная часть спектра), горячие (25 000°—35 000°) —в корот­
ких (фиолетовая часть спектра). 

По светимости' различают звезды-гиганты и звезды-карлики. 

Первые обладают высокой светимостью, большой площадью из­
лучения (большим объемом) при малой плотности вещества. Вто­
рые, наоборот, имеют низкую светимость, малый объем и боль­
шую плотность. Так, красные гиганты в 5—10 тысяч раз ярче 

красных карликов. Диаметр больших звезд в сотни раз больше 
диаметра Солнца (например, диаметр звезды Бетельгейзе — 

в 360 раз). Звезды-карлики могут быть меньше Земли. 

По массе звезды различаются сравнительно мало. Считают, 

что масса звезд редко превосходит массу Солнца более чем 

в 50 раз или бывает меньше ее в 10 раз. Плотность звезд, наобо­
рот, очень различна: у звезд-гигантов она может быть в миллион 
раз меньше плотности воды, у звезд-карликов — в сотни тысяч 

раз больше средней плотности солнечного вещества (1,4 г/см

3

), 

масса 1 см

3

 вещества таких звезд больше 10 000 т. 

Многие звезды меняют блеск и потому называются

 перемен­

ными.

 У затменно-переменных это вызвано затмением одной 

звезды другой, у физически-переменных — состоянием самой 
звезды. Физически-переменные звезды делятся на пульсирую­
щие и эруптивные. Первые изменяют блеск периодически (пери­
оды могут быть разной продолжительности, правильные и не­

правильные). Вторые вспыхивают внезапно. При вспышке так 
называемых новых звезд светимость их за 2—3 суток возрастает 
в десятки и даже сотни тысяч раз, а затем за несколько лет (или 
десятков лет) становится прежней. Значительно реже вспыхивают 
сверхновые звезды, излучающие при этом в тысячу раз больше 

энергии, чем новые

2

. 

На месте вспыхнувшей в 1054 г. сверхновой звезды находится 

расширяющаяся со скоростью 1000 км/сек Крабовидная туман­
ность с источником радио- и рентгеновского излучения, совпада­
ющим с маленькой звездочкой. Испускаемые этим источником 

лучевые импульсы почти строго периодические, с очень корот­
кими промежутками — пульсирующие. Такие источники косми­

ческого радиоизлучения были открыты в 1967 году и получили 

название пульсаров. Сейчас их известно более 50, но пульсар 

1

 Светимость

 — истинная сила света звезды по сравнению с силой света 

Солнца. Например, светимость Сириуса — 23, звезды Бернарда — 0,0004, а 

звезды Бетельгейзе — 3000. 

2

 Для излучения энергии, выделяющейся при вспышке новой звезды, 

Солнцу нужно 10—100 лет, сверхновой — 100 млн. лет. 

S 

в Крабовидной туманности пока единственный оптически ви­
димый '. 

Единой, общепринятой точки зрения на происхождение 

звезд нет. Многие десятилетия (более 150 лет) постепенно скла­
дывалась, казалось бы, стройная система представлений об обра­
зовании звезд путем уплотнения (сгущения) газово-пылевой 
материи под действием сил тяготения и магнитного поля. Предпо­

лагается, что в какой-то момент (?) масса межзвездного веще­
ства переходит критическую величину и начинает сжиматься (гра­

витационная конденсация). Частицы и молекулы газа падают 
к центру образовавшегося «облака»; при этом энергия гравита­
ционная переходит в кинетическую, кинетическая — в тепловую. 
«Облако» нагревается, начинает светиться — это протозвезда 

(звезда в начальной стадии). 

В начальной стадии звезда состоит в основном из водорода. 

Когда температура в недрах звезды достигает нескольких 

(10—30) миллионов градусов, начинаются термоядерные реакции, 

тип которых с повышением температуры изменяется. Идет про­

цесс «выгорания» водорода, превращение его в гелий

2

. Выделе­

ние дополнительной энергии замедляет сжатие. Притяжение 
уравновешивается внутренним (газовым) давлением, а образо­
вание энергии — ее излучением. В таком состоянии (вторая ста­
дия эволюции) звезда может находиться миллиарды лет без за­
метных изменений. 

В результате «выгорания» водорода в ядре звезды ядро стано­

вится гелиевым

3

 и сжимается, что приводит к повышению тем­

пературы и распространению ядерных процессов на вышележа­
щие ее слои. С образованием тяжелого гелия в этих слоях давле­
ние на ядро увеличивается, происходят дальнейшее сжатие и 
повышение температуры ядра до 100 и выше млн. градусов. В ядре 
начинается процесс превращения гелия в углерод, а затем обра­
зование азота, неона, магния. Огромное давление внутри звезды, 
вызванное повышением температуры, заставляет наружные ее 
слои расширяться. Размеры звезды растут, температура поверх­
ности при этом уменьшается, светимость возрастает. Звезда 
превращается в красного гиганта (третья стадия эволюции). 
Возможно в этой стадии звезда становится физически перемен­
ной: ее объем то увеличивается, то уменьшается, и, наконец, 
она вспыхивает, как новая. Возможно также, что, когда интен­
сивные ядерные реакции с выделением огромного количества 
энергии начинаются в наружных слоях звезды, она взрывается, 

1

 Сигналы первого пульсара были приняты за сигналы внеземной ци­

вилизации. 

2

 Четыре протона ядра атома водорода образуют ядро гелия; излишек 

массы превращается в энергию излучения. 

4 -1,00813 (масса протона в атомных ед.) — 4,00389 (масса ядра ге­

лия) =0,02863 ат. ед. 

3

 Перемешивания между оболочкой звезды и ее ядром не происходит. 

9 

как сверхновая. При вспышках новых и взрывах сверхновых 
звезд межзвездное пространство обогащается гелием и другими 
более тяжелыми элементами, образовавшимися в звезде из водо­
рода. Если из такой межзвездной материи образуются звезды 

второго, третьего и т. д. поколений, то ясно, что уже в начальной 
стадии они не могут состоять из чистого водорода. 

Когда «горючее» звезды исчерпано, она испытывает сжатие, 

сначала медленное, затем катастрофически быстрое —

 коллапс. 

Если давление электронного газа внутри звезды способно задер­

жать сжатие, атомы вещества «раздавливаются» на протоны 

и электроны и звезда превращается в белого карлика. Белые кар­
лики почти не содержат водорода. Объем их невелик, а плотность 
очень большая. У звезд массой от 1,2 до 2 солнечных масс про­

цесс идет дальше: электроны как бы вдавливаются в протоны 

и основная масса вещества превращается в нейтроны *. Это нейт-

ронпые звезды — самые маленькие и самые плотные из известных 
звезд. Плотпость их вещества равна плотности атомного ядра. 
Сила притяжепия, в сотни миллиардов раз большая, чем на Земле, 
удерживает нейтроны. Нейтронные звезды излучают мало света, 
и поэтому заметить их на большом расстоянии трудно. Однако они 
могут быть источниками рентгеновского излучения, позволяющего 
их обнаружить

2

. Пульсары — нейтронные звезды, излучение кото­

рых отличается почти строгой периодичностью. 

Эффект пульсаров объясняют тем, что их радиоизлучение вы­

ходит вдоль магнитных силовых линий, т. е. около магнитных 
полюсов, узким пучком. Если магнитная ось пе совпадает с осью 
вращения звезды, луч этот перемещается в космическом прост­
ранстве. Причем скорость перемещения луча зависит от скорости 
вращения и от размеров звезды. Так как периоды, разделяющие 
сигналы пульсаров, очень короткие (от 0,03 сек до 4 сек), ясно, 

что пульсары вращаются с огромной скоростью, например в Кра-
бовидной тумапности со скоростью 30 оборотов в секунду, и име­
ют небольшие размеры (диаметр 10—12 км). 

Сжатия массивных (с массой больше 2 солнечных) звезд не 

может сдержать никакое внутреннее давление газов. Такие сжав­

шиеся (коллапсировавшие) звезды не дают вырваться, а значит, 
и «рассказать» о них ни одной частице, ни одному фотону и 
поэтому называются

 черными дырами.

 Они проявляют себя 

только силой притяжения, оказывающей влияние на движение 
других космических тел. 

1

 Протон + электрон=нейтрон+нейтрино, улетучивающиеся в Космос и 

уносящие часть энергии. 

2

 Нейтронные звезды обладают сверхсильным магнитным полем. Из­

вестно, что магнитное поле пропорционально числу силовых и магнитных 

линий, пронизывающих единицу поверхности звезды. При сжатии звезды 

оно должно возрастать. Например, при уменьшении радиуса звезды в 10

5 

раз магнитное поле увеличивается в 10

10

 раз. 

10 

С 1947 года развивается предложенная академиком В. А. Абар-

цумяном гипотеза происхождения звезд путем взрыва сгустков 

сверхплотной дозвездной материи (протозвезд). Звезды и меж­

звездная диффузная материя образовались одновременно. Эта 

гипотеза имеет серьезные обоснования и позволяет объяснить то, 

что необъяснимо с позиций первой гипотезы, например «разбе-
гание» звезд в звездных ассоциациях (неустойчивость этих ас­
социаций), вспышки звезд, увеличивающих свой блеск в сотни 

и тысячи раз за секунды и минуты, и, наконец, выбросы материи 

ядрами галактик. Признание новой гипотезы потребует пере­

смотра всех представлений о мироздании. Однако не исключена 
возможность того, что обе гипотезы будут «увязаны», что коллапс 
и антиколлапс — две стороны единого процесса. 

Галактики.

 Звезды во Вселенной образуют различные системы. 

Более 60% звезд объединены в небольшие системы из 2, 3, 4, 

до 10 звезд, вращающихся около общего для них центра тяжести. 

Грандиозные по количеству звезд и по размерам звездные систе­

мы —

 галактики.

 Их изучены десятки тысяч, самые дальние сфо­

тографированные галактики находятся на расстоянии более 1 мил­

лиарда световых лет '. Радиотелескопы регистрируют галактики 

на расстоянии, превышающем 5 млрд. световых лет. Ближайшая 

к нам

 галактика

 — Туманность Андромеды находится на расстоя­

нии 1500 000 св. лет и видна как небольшое туманное пят­

нышко. 

По форме галактики бывают эллиптическими, спиральными, 

неправильными

2

. Эллиптические галактики имеют форму от 

круглой до продолговатой. Яркость их от центра к периферии 

падает постепенно, и четкой границы такой галактики провести 

нельзя. 

Спиральные галактики состоят из более яркого центрального 

уплотнения — ядра — и выходящих из него спиральных ветвей, 

расположенных в одной плоскости. Степень развития спиральной 

структуры разная; обычно, чем более развита спиральная струк­

тура, тем меньше центральное уплотнение. Неправильные галак­

тики встречаются реже двух первых типов. Они лишены централь­

ного уплотнения и симметричной структуры, светимость их 

сравнительно мала. Возможно, различные типы галактик соответ­

ствуют стадиям их эволюции. 

Галактики даже одного типа различны. Диаметр одних 

50 000 п, у других он едва достигает 500  п

3

. Масса галактик — 

1

 Световой год

 — расстояние, проходимое лучом света за год=9,4бХ 

XI О

12

 км. 

2

 Галактики, которые нельзя отнести ни к одному из трех классов, на­

зывают

 пекулярными. 

3

 Парсек

 (п)=3,26 св. года;

 килопарсек

 (кп)=1000 п;

 мегапарсек 

(мп)=Ю

6

 п. 

11