Работа. Роль снежного покрова в формировании природы изучение данного вопроса в курсе География России
Скачать 188.5 Kb.
|
Глава 1. Роль снежного покрова в формировании природы1.1. История ландшафтного снеговедения (Воейков, Рихтер)Древние обитатели теплого Средиземноморья почти не знали, что такое снег, и в их письменных источниках он долго не упоминался. Впервые снег вошел в историю как фактор, достойный внимания, после дерзкого броска армии Ганнибала через Альпы. Полибий, так писал о роковом для Ганнибала дне 7 ноября 218 года до пашей эры: "Приближался заход Плеяд, и вершины Альп покрывались уже снегом...Вследствие трудностей пути и снега Ганнибал потерял почти столько же людей, как и при подъеме на горы... И лишь только они подошли к узкому месту, по которому не могли пройти ни слоны, ни вьючные животные, ибо обрыв, крутой и до того,... стал еще круче после новой (снежной) лавины, войско снова упало духом и трепетало от страха". Изучением свойств снега и льда в древности почти никто не занимался, за исключением римского ученого-энциклопедиста Гая Секунда Плиния Старшего, который в главе третьей 31-го тома своей 37-томной "Естественной истории" впервые кратко описал не только внешние признаки льда (не снега!), но и указал на уменьшение со временем размеров ледяных кусков без их видимого таяния. Снег же не интересовал исследователей вплоть до начала XIX столетия. В 1814-1816 гг. выдающийся русский физик и электротехник академик Петербургской Академии наук Василий Владимирович Петров заинтересовался физическими свойствами снега. Именно ему принадлежит открытие возгонки, или сублимации, снега. Академик Петров по праву считается зачинателем физического снеговедения. Сформулированные им экспериментальные законы сублимации снега и льда необычайно точны. Они полностью подтверждены в настоящее время. В Японии, почти одновременно с В. В. Петровым снегом заинтересовался Дой-Тошицура, выполнивший очень много скрупулезно строгих зарисовок снежных кристаллов под микроскопом. Что его побудило к этому занятию, которому он посвятил всю свою жизнь, неизвестно. До Дой-Тошицуры многие исследователи зарисовывали снежинки, но их рисунки были малоправдоподобными или, в лучшем случае, неточными. Подробный обзор их работ можно найти в обстоятельной монографии А. Д. Заморского. Дой-Тошицура считается первым японским снеговедом. Его альбом, ставший библиографической редкостью, хранится в Зале почета Института низких температур Хоккайдского университета. Работы В. В. Петрова и Дой-Тошицуры долгое время оставались забытыми. После них физическое снеговедение не развивалось в течение ста лет. Климатологические разделы снеговедения были созданы великим русским климатологом Александром Ивановичем Воейковым в конце XIX столетия. Он добился введения обязательных снегомерных наблюдений на всех русских метеорологических станциях, начиная с 1890 года. 4 Александр Иванович Воейков (1842-1916) занимался отечественной и мировой метеорологией, климатологией и географией. В 1860 году он поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербурга Университет; но так как университет вскоре был закрыт правительством из-за студенческих беспорядков, он продолжил свое образование в университетах Гейдельберга, Берлина и Геттингена. По возвращении в Россию в 1866 году Воейков был избран в Русское географическое общество, в котором действовал пятьдесят лет. В 1870 году, помогая снаряжению экспедиции в северную Россию, он подчеркивал необходимость изучения метеорологии этой местности, указывая на то, что атмосферные процессы в высоких широтах должны оказывать сильное влияние на климатические и метрологические условия средних широт. Годом раньше, по просьбе Географического общества. Воейков посетил сеть метеорологических обсерваторий в Западной Европе, что привело к обширным связям Русского географического общества с другими европейскими научными учреждениями. Весной 1872 года он изучал черноземы в Галиции, Буковине, Валахии, Трансильвании и Австрии; той осенью и зимой он путешествовал по Западной Европе, а большую часть 1873 года провел в Соединенных Штатах и Канаде. Последние три месяца 1873 года Воейков провел в Вашингтоне по приглашению секретаря Смитсоновский институт, Джозеф Генри, заканчивает рукопись Джеймса Коффина под названием “Ветры земного шара”, которую он дополнил данными о ветрах России. В 1870 году Воейков стал секретарем метеорологической комиссии, организованной при Русском географическом обществе. Он взял на себя организацию метеорологических наблюдений, особенно за осадками, и стремился привлечь большое число добровольных наблюдателей. В 1885 году Воейков получил государственную субсидию на организацию двенадцати метеорологических станций для сбора сведений, имеющих особое значение для сельского хозяйства. С момента основания в 1891 году до 1916 года Воейков был главным редактором "Метеорологического вестника". В 1884 году Воейков был избран доцентом, в 1885 году экстраординарным профессором, в 1887 году ординарным профессором, а в 1887 году ординарным профессором Санкт-Петербургского университета. В 1915 году он стал директором Высших географических курсов - первого высшего учебного заведения по географии в России. Он был членом или почетным членом многих российских и зарубежных научных обществ, но не был избран членом-корреспондентом Академии наук до 1910 года. Основной работой Воейкова были “Климаты земли, особенно России” (1884), в которых он обобщал достижения метрологии, климатологии и гидрологии, а также собственные научные эксперименты. До 1884 года Воейков опубликовал несколько работ по циркуляции атмосферы на поверхности земли и показал тесную связь климата с общей циркуляцией атмосферы. Подчеркивая особое значение солнечной радиации как движущей силы в этой циркуляции, он считал, что одной из важнейших проблем для физических наук является “введение таблицы ввода-вывода солнечного тепла, получаемого землей с ее воздушными и водными сферами”. Воейков первым установил роль муссонов в субтропиках. Он открыл гребень высокого барометрического максимума (ось Воейкова), образующийся над Азией в холодные месяцы и простирающийся от сибирского антициклона до Западной Европы. В книге "Климат земного шара" Воейков рассмотрел важнейшие климатические факторы, указав на первостепенное значение атмосферной влаги, солнечной радиации и циркуляции воздуха. Он исследовал все стадии гидрологического цикла и посвятил отдельные главы атмосферной влаге, испарению, образованию облаков, осадкам, рекам и озерам. Он рассматривал осадки как противоположность испарению в гидрологическом цикле земли, утверждая, что связь между этими процессами непосредственно определяет плотность речной сети и характер залегания рек и озер: При стабильных, равномерных условиях, чем обильнее осадки и тем меньше испарение с поверхности из почвы и воды, а также из растений, тем богаче проточной водой будет страна. Таким образом, реки можно рассматривать как продукт климата. Воейков продемонстрировал усредняющее влияние низовьев крупных рек на климатические условия всего бассейна. Изучая некоторые гидравлические и гидрологические аспекты речных течений (в частности, влияние на дренаж проницаемости почвы, уровня реки и сдерживающего влияния озер на уровень протекающих через них рек), он классифицировал ручьи в зависимости от характера их истоков и установил девять основных типов по отношению к климату. Он также показал, что если реки отражают климат в данный момент времени, то озера отражают климатические изменения. Воейков одним из первых рассчитал годовой сток всех рек земли, хотя его оценка была существенно меньше действительной цифры. Он сделал первый научно обоснованный расчет баланса между притоком и испарением в Каспийском море. Многие работы Воейкова были посвящены снежному покрову, и он был первым климатологом, подробно описавшим его важное влияние на климат. Установив, что снежный покров отражает солнечную радиацию в пространство, он показал, что он тает главным образом в результате воздействия на него теплых воздушных масс. Его общий вывод относительно влияния снега на тепловой баланс земли состоял в том, что для всей планеты согревающее влияние снега значительно превышает охлаждающее; без снежного покрова земля была бы намного холоднее, чем она есть. Он также сравнил климат современных ледниковых регионов с климатом во время ледникового периода. Воейков изучал периодические и непериодические изменения климата; в частности, он опроверг ошибочное мнение о том, что Средняя Азия становится более сухой. Путешествия позволили Воейкову накопить огромный материал для исследований и обогатить мировую географическую науку ценными трудами. Материалист по своему мировоззрению, Воейков изучал явления природы в их взаимодействии. Как и другие передовые ученые второй половины прошлого столетия, Александр Иванович Воейков был убежденным сторонником организованного воздействия человеческого общества на природно-географическую среду.5 Г.Д. Рихтер — один из первых, кто обратил внимание на важную роль снежного покрова в природе и хозяйстве. Он считал, что многие процессы в жизни природы не могут быть объяснены только на основании летних исследований, а потому зима не должна оставаться «мёртвым сезоном» для полевых работ. Г.Д. Рихтер на протяжении ряда лет провёл фундаментальное изучение физических свойств снежного покрова, особенностей его формирования и распространения. Работы Г.Д. Рихтера послужили первым толчком к внесению «зимней составляющей» в географическую картину мира, что рассматривается рядом учёных как одно из крупнейших достижений в развитии фундаментальных проблем географии. Изучение «зимней составляющей» — снега и льда, закономерностей их пространственного и временного распределения (внутригодового, многолетнего, многовекового) — получило широкое развитие, начиная со второй половины ХХ в. «Г.Д. Рихтер, проанализировав на большом фактическом материале значение зимнего периода, оценил роль снежного покрова в развитии природы и хозяйственной деятельности человека, что особенно важно в условиях нашей Родины, обширные пространства которой на многие месяцы сковывают морозы и покрывают снега... Именно благодаря его работам было обращено внимание на большую роль зимы и снега. Г.Д. Рихтером предугадано глобальное значение снежного покрова для жизни планеты в целом... Идеи Г.Д. Рихтера, его личный научный вклад и большая научно-экспедиционная работа способствовали развитию не только снеговедения — комплексной дисциплины, включающей такие отрасли как географическое, физическое, ландшафтное, структурное снеговедение, зимоведение, но также и более общей науки о льдах и снегах — гляциологии» [3, с. 10, 12]. Можно предположить, что интерес к анализу роли снега возник у Г.Д. Рихтера ещё во время его полевых работ 1920-е годы в разных районах Кольского полуострова, где до конца лета во многих горных участках сохранялись большие снежники. В его дневниках (АРАН. Ф. 1991. оп. 1 № 28) есть запись об участии в проведении в феврале—марте 1922 г. с группой студентов Географического института под руководством А.И. Мацейко снегомерной съёмки бассейне р. Лавы. Есть об этом маленькая заметка в журнале (Геогр. вестник, т. 1, вып. 2—3. 1922, с. 53). В конце 1930 г. в дневнике Г.Д. Рихтера встречаются записи о зимних снегомерных работах со студентами МОПИ, результаты которых были опубликованы (1937, 1939). В 1938 г. он ездил с Л.Д. Долгушиным на Печору. С 1939 г. на подмосковной станции «Зелёная слобода» Института географии Гавриил Дмитриевич организовал наблюдения за снеготаянием и эрозионными процессами, которые проводились группой сотрудников Института географии. Во время Великой Отечественной войны Г.Д. Рихтер участвовал в работе Комиссии по геолого-географическому обеспечению Красной армии ОГГН АН СССР. Он составил ряд карт о заснеженности аэродромов. Карты снежного покрова широко использовались в штабах высших звеньев управления войсками для оценки проходимости заснеженной местности. За работы оборонного значения Гавриил Дмитриевич был награжден орденом «Знак почёта» и медалями. Первая крупная работа «География снегового покрова» по результатам анализа снежного покрова на аэродромах в военных целях была опубликована в 1943 г. в книге «Строительство и эксплуатация зимних аэродромов». В 1942 г. Рихтер некоторое время работал на геологической базе в Коми АСССР, где продолжал теоретико-методические исследования по снегу и готовил книгу. В письме к А.А. Григорьеву он сетовал на то, что не может в полной мере проводить задуманные им работы о снеге. Но, несмотря на трудности, ему удалось завершить книгу «География снежного покрова», которую он сдал 15 апреля 1943 г. в издательство. Задачей книги было «...познакомить с основными свойствами снежного покрова и тем самым облегчить задачу использования снега при военных операциях военными инженерами и командирами нашей доблестной Красной армии». Книга вышла в 1945 г. Она до сих пор «не потеряла актуальности и поныне является настольной книгой для каждого гляциолога и гидролога» [2]. Весной 1946 и 1947 гг. Г.Д. Рихтер организовал снегосъёмки в ботаническом саду в Останкино (с Н.Н. Галаховым, Л.Д. Долгушиным, Е.Н. Лисичек). В марте 1959 г. проводил наблюдение за снеготаянием в центре Европейской части СССР на самолёте Института прогнозов. С 1945 по 1974 г. Г.Д. Рихтер написал большое число статей о роли снежного покрова в природе и значении его в народном хозяйстве, которые выходили в свет в научных и научно-популярных изданиях, в частности не один раз в журнале «Природа» (1946, 1954, 1956 гг.), в Справочнике путешественника и краеведа (1950 г., с Л.Д. Долгушиным). Г.Д. Рихтер анализировал снежный покров как географический фактор (1948 г.), обсуждал роль снежного покрова в полезащитных лесонасаждениях (1951 г.), выявлял закономерности формирования и распространения снежных заносов и принципы организации борьбы с ними (1953 г.), вопросы регулирования снежного покрова как одного из важнейших приемов накопления и сохранения влаги в почве (1956 г.), изучал географию снежного покрова в СССР. Он составил карту масштаба 1 : 40 000 000 «Потребность земледелия в мероприятиях по регулированию снежного покрова» для Атласа сельского хозяйства (1960 г.) и карту снежного покрова СССР масштаба 1:25 000 000 для Атласа литолого-палеогеографических карт СССР (1966 г.). В 1956/57 г. Г.Д. Рихтер участвовал в Антарктической экспедиции на судне «Обь», о каждом из дней этой поездки рассказывают его аккуратные дневники в трёх общих тетрадях, хранящиеся в Архиве РАН. Результатом его путешествия в Антарктиду стали статьи об антарктических оазисах (1958 г.) и о процессах денудации (1960 г.). Г.Д. Рихтер был инициатором и основным организатором нескольких совещаний по вопросам изучения снега и использования его в народном хозяйстве (1947, 1954 гг., Москва; 1956 г., Нальчик; 1958 г., Новосибирск), совещаний по снеговедению (зимоведению — 1966 г., Чита, ландшафтному снеговедению — 1973 г., Москва). Неоднократно печатались статьи Г.Д. Рихтера в выпусках МГИ. Уже в первых номерах (1961, 1963 гг.) были опубликованы его заметки о развитии снеговедения в СССР, о роли снежного покрова в природе, об изучении снежного покрова на территории СССР и важности его регулирования. В 1962 г. (вып. 6) он участвовал в обсуждении определения термина гляциология (вместе с такими видными гляциологами как Г.А. Авсюк, С.В. Калесник, Л.Д. Долгушин, М.В. Тронов, Г.К. Тушинский, П.А. Шумский и др.). Именно в МГИ (1965, вып. 11, с. 198—247) был опубликован его первый (и единственный) «Словарь основных терминов и понятий по снеговедению» — «.молодой быстро развивающейся отрасли знания, ещё не имеющей общепризнанной терминологии.». Здесь же увидела свет практически последняя «снежная» статья Г.Д. Рихтера (с В.М. Котляковым и Е.А. Нефедьевой) «Ландшафтное снеговедение: современное состояние, задачи и перспективы» (1974, вып. 24). Общее число работ по изучению снега составляет более одной пятой от суммы всех публикаций, максимум их пришёлся на 1946—1965 гг. — более 40 [1]. В середине 1950-х годов Г.Д. Рихтер составляет план монографии «Снежный покров и его использование в народном хозяйстве» (Приложение 1). Монографии создать не удалось, но за 10 лет (1953—1962 гг.) было выпущено шесть коллективных сборников, в которых Гавриил Дмитриевич всегда был одним из авторов и ответственным редактором. |