История развития и становления Геофизики Ландшафтов как науки в мире и России

Введение

Геофизика ландшафтов – это одна из самых молодых наук, как в России, так и в мире. Соответственно в зоне ее ответственности остается множество невыясненных и не до конца объясненных явлений и процессов.
В целом нужно отметить, что та же геофизика до сих пор не может дать четкого и вразумительного ответа о причинах существования тех или иных геологических аномалий. Например, речь идет о курской магнитной аномалии или пресловутом и легендарном «Бермудском треугольнике».
В тоже время нужно отметить, что некоторые ландшафтные явления, вернее причины их появления или исчезновения вызывают вопросы. В частности, тут нужно указать на существование гигантских воронок в грунте в районе полуострова Ямал. Ученые до сих пор исследуют эти отверстия.
На рубеже 2017 и 2018 годов в России пропало несколько природных водоемов – озер. Причиной такого исчезновения стали геологические процессы на дне водоемов.
Собственно говоря, самой большой проблемой геофизики ландшафтов является оценка и определение возможных направлений развития тех или иных тектонических и геологических процессов, а также их последствий для ландшафта того или иного района или региона.
С другой стороны, нужно учитывать, что каждая искусственная гора или пруд – это лишнее воздействие на природу и окружающий мир. В итоге такого воздействия могут произойти самые неожиданные последствия. Поэтому столь важно их просчитать заранее.
В этом отношении необходимо проводить самую строгую оценку строительству небоскребов, прокладыванию новых веток метрополитена, каналов и т.д. В тоже время важно постоянно отслеживать и изменение природных объектов. Новые подземные полости, каверны могут стать источником повышенной опасности для человека и его построек.

1. Понятие о геофизике ландшафта

Строго говоря, изучением геофизических процессов ландшафтных комплексов начали заниматься значительно раньше, чем появилось это направление в ландшафтоведении и даже само ландшафтоведение. Регистрация температурных параметров воздуха, воды и грунта, измерение скорости перемещения водных и воздушных потоков, наблюдение световых, электрических, гравитационных эффектов, прозрачности и запыленности атмосферы, мутности воды, особенностей устройства поверхности местности - все это элементы физики Земли, физики ландшафта. А.И. Воейков внедрил в изучение атмосферных процессов балансовый метод. Появились балансы радиационный, тепловой, энергетический, водный... [10, с. 44]
Во всех круговоротах вещества и энергии непременно учитывается их баланс, соотношение составляющих баланса. Введение физических параметров в изучение ландшафтов сопровождается математическими вычислениями. За внедрение количественных методов в географические исследования ратовал А.А. Григорьев [5, с. 65].
Одним из ярких ландшафтоведов, грамотно использовавших физико-математические методы при исследовании природных комплексов, был Давид Львович Арманд (1905-1976). Это он обращал внимание на то, что «все физико-географические процессы имеют в своей основе физические явления, только необычайно осложненные и налагающиеся друг на друга. Уже по этой причине географы должны были бы хорошо знать физику», особенно ландшафтоведы, «которым необходимо иметь представление о свойствах вещества во всех агрегатных состояниях и обо всех видах энергии».
Основные направления, структуру и задачи физики ландшафта Арманд обосновал еще в 1967 г. «Физика ландшафта, по Арманду, - это учение о физическом взаимодействии компонентов ландшафта, точнее - учение о взаимодействии компонентов ландшафта, анализируемом на уровне и методами современной физики... Физика ландшафта... изучает... не только мертвую природу, но и физические процессы в живой природе». Основной задачей физики ландшафта является изучение перемещений вещества и энергии. Особое значение имеет метод балансов, который «позволяет оценивать количество различных форм вещества и энергии, поступающих в ландшафт и выходящих из него... анализировать распределение потоков вещества и энергии по разным каналам в зависимости от типа ландшафта» [1, с. 70].
Арманд был организатором стационарных наблюдений на Курском полигоне Института географии Академии наук и дал примеры в высшей степени полезного использования приемов физики при конкретных ландшафтных исследованиях на всех этапах: от сбора информации до ее обработки и осмысления. Вместе с тем Арманд предупреждал, что для математической обработки эмпирических данных «недостаточно знать математику. Прежде всего надо знать географию... География действительно слишком сложна и многогранна, чтобы ее можно было без серьезных упрощений передавать математическим языком. Но в то же время математический язык настолько гибок и разнообразен, что грех его не использовать для выражения хотя бы основных географических закономерностей». Ныне при изучении природных и природно-хозяйственных комплексов, помимо стационарных и маршрутных геофизических наблюдений, широко используются методы аэрокосмического зондирования [6, с. 58].
Арманд видел несуразность терминов «геофизика и геохимия ландшафта» (физика и химия Земли ландшафта), поэтому говорил о физике и химии ландшафта. Он считал, «что через несколько лет сформируется физикохимия ландшафта, исследующая современными точными методами все процессы динамики, формирования и развития ландшафта». Арманд был хорошо образованным географом. Он участвовал в обосновании проектов насаждения лесных полос, рационализации природопользования на принципах разумного сосуществования с природой, вступал в полемику по основным теоретическим положениям географической науки, разрабатывал принципы географического прогнозирования. Геофизика ландшафта введена в число университетских учебных дисциплин [3, с. 91].
Существенный вклад в развитие геофизики ландшафта внес Н.Л. Беручашвили, разработавший оригинальные методы полевых исследований, индексации территориальных единиц и способов обработки материалов. Беручашвили настаивает на термине «геофизика ландшафта», мотивируя тем, что эта область знания исследует свойства географической оболочки, а не природы вообще. Для Беручашвили, геофизика ландшафта - это «раздел ландшафтоведения, в котором изучаются наиболее общие физические свойства, процессы и явления, характерные для природно-территориальных комплексов» (ПТК). Предметом геофизики ландшафта являются «общие свойства, процессы и явления в ПТК, элементарные части ПТК и элементарные процессы, а также геогоризонты и другие образования, которые возникают в результате синтеза этих частей и процессов в пространстве и времени». По Беручашвили, «ландшафтно-геофизический подход позволяет сравнительно легко, без длительных и дорогостоящих наблюдений выявить состояния ПТК и изучить особенности их динамики».
Наряду с геофизикой ландшафта Ф.Н. Мильков считал необходимым выделять биофизику ландшафта, под которой понимается «наука, занимающаяся изучением физическими методами взаимодействия между биогенными и абиогенными компонентами ландшафта, между биостромом ландшафта и «внешней» средой; важнейшая задача биофизики ландшафта - установление баланса органического вещества, изучение структуры органического вещества и механизма его создания» [9, с. 97].