Перспективы развития космической географии и использование её в обучении нового поколения
статья по географии

Взгляд из космоса вдохнул жизнь в область знания, казалось бы, уже вычерпанную до дна – географию. Появилась возможность увидеть Землю со стороны, охватить взором огромные пространства. Этот взгляд дал целостное представление о планете в единстве с цивилизацией. Это не просто новый ракурс, это иная точка отсчета – осознание взаимосвязей всего, что есть на планете. Такую географию изучать по глобусу и контурным картам уже нельзя – когда накоплен огромный объем материалов космической съемки Земли на временном интервале в десятки лет, разные времена года, с разных высот, при разных условиях освещенности.

Материала вполне достаточно, чтобы выстроить космическую географию реального «глобуса» – вращающейся – Земли, где можно увидеть, как в действительности выглядят проливы, океаны, моря, острова, горы и пустыни, малоузнаваемые при переносе взгляда с карты на виды планеты с высоты орбитального полета.

Наблюдая Землю из космоса, вначале обращаешь свой взор к местам, которые тебе близки, где ты родился, живешь, бывал или что-то связано с ними. Стараешься увидеть и понять особенности своей страны. И только после двух-трех месяцев полета, научившись читать космическую географию, пытаешься разобраться в природных процессах, геологическом строении, изменениях ландшафта, загрязнении природы, развитии стихийных бедствий, начинаешь понимать, что всё в природе не случайно, а живет и развивается по своим законам. Вдруг замечаешь, что облачность – это не бесформенные массы облаков, она имеет рисунок, и над каждым районом земного шара – свой, особый. И, наконец, открываешь для себя, что облачность со своей композицией орнаментов в сплетении узоров – это карта, и по ее рисунку можно определять даже место на земном шаре, над которым летишь. Спросите сегодня любого человека, как выглядит океан сверху, и он ответит: огромная водная поверхность – и всё. Оказывается, когда смотришь на воды Мирового океана из космоса, то видишь мозаику на водной поверхности в сплетении узоров, разных по рисунку и цвету, которая проявляется в зависимости от положения Солнца, структуры, которые отражают даже рельеф дна. Эта картина в разное время года меняется в зависимости от прозрачности воды, солености, взвесей, температуры, течений, которые зимой копируются в рисунке ледяных полей. Благодаря уникальной возможности длительно наблюдать за изменением окраски ландшафта одновременно осеннего с весенним, зимнего с летним на обоих полушариях земного шара, перемещаясь вокруг него с космической скоростью, вдруг начинаешь замечать, что это тоже карта и необходимо учиться ее читать. Разобравшись в закономерностях изменения растительного покрова, его сезонной окраски, с учетом климатических условий, типа поверхности, геологии, можно научиться выявлять новые образования и выходить на структуры, аналогичные разведанным месторождениям полезных ископаемых, совершенствовать методику их поиска. Это удивительная география из космоса, когда ощущаешь себя частью мира, который наблюдаешь. Сам по себе вид Земли оказывает сильное эмоциональное и эстетическое воздействие. Незабываемые ощущения вызывает наблюдение смены красок космических зорь, слежение за перемещением по Земле линии раздела между светом и тенью – терминатором. Это настолько затягивает и гипнотизирует, что все невзгоды уходят в сторону, наступает душевное облегчение, и воздействие только усиливается с глубиной понимания наблюдаемой картины.

Только здесь можно увидеть, как скользит солнечный зайчик по Земле от «фонаря космического Гулливера», высвечивая реки и озера, острова в океане, города. Игру бликов от косых солнечных лучей в окнах зданий городов можно наблюдать на дневной стороне Земли. Река Амазонка предстает как громадный пятнистый питон в речных плесах. Голубая поверхность океана усеяна рисовыми зернами – от гребней волн, вызванных штормовым ветром.

Когда смотришь на горизонт Земли, поражает, насколько тонок слой голубизны атмосферы, обеспечивающей жизнь нашей планеты. Представьте метровый глобус, опоясанный голубой нитью в несколько миллиметров, и сразу станет понятна хрупкость жизни на Земле. Тут задумаешься: если мы не будем все вместе беречь этот слой, то разрушить его несложно. Сегодня человечеству это по силам, если каждая страна будет жить сама по себе и кто во что горазд.

Земля – живое существо, это оазис во Вселенной и пока единственный, насколько нам известно. Она дышит, у нее есть свои легкие, которые можно видеть из космоса в виде бескрайних лесов Сибири и Амазонии. Помню, после полета Гагарин сказал, что наша планета маленькая... Хотя мне она показалась большой, видимо, наше восприятие меняется от времени нахождения в пути...

Возможность посмотреть на Землю со стороны сегодня есть не только у космонавтов, накоплено достаточно видеоматериала фото- и киносъемок с результатами их тематической обработки: выявлением геологических структур, рельефа, границ разных типов поверхности, характера ландшафта, снежного покрова и т.п. Географические карты дают застывшее, схематическое представление о Земле, а космическая информация образна, динамична, она лучше усваивается и запоминается. Однако в школах продолжают изучать Землю и ее географию только по картам. Богатейшие архивные материалы из космоса, которыми располагает страна, широко не используются, что способствует тому, что многие плохо представляют себе планету, на которой живем.

Нередко высокообразованные в своей области люди теряются, когда их спросишь о любом месте на Земле, например, где Магелланов пролив, остров Тасмания, где находится то или иное море или о том, сколько континентов, то многие даже в крупных представлениях плохо ориентируются. Это, видимо, связано с тем, что те, кто занимается геологией, видят проблемы Земли через геологию, кто занимается атмосферой, говорят об атмосфере, а кто занимается океаном, проблемы Земли рассматривают через проблемы океана, без связи с другими областями знаний, а лишь через призму своей профессии. К тому же в наше время по миру стало легче путешествовать, и география теперь не так интересна. «Зачем учить географию, когда есть извозчики?» (Д.И. Фонвизин, «Недоросль»).

Разве можно без географической культуры иметь современное мировоззрение, видеть перспективу в развитии экономики, политики, межгосударственных отношений, если собственный дом не представляешь в целом, изучая его частями от случая к случаю. Не говоря уже о сложных связях в природе и неразрывном единстве биосферы, атмосферы, гидросферы.

Исходя из потребностей времени, перед космической географией необходимо ставить задачи гораздо более глубокие и многогранные. Она должна стать научным направлением, способствующим формированию планетарно-космического мышления, подчиненного идее познания и утверждения нашей жизни как одного народа одной планеты – единого организма, объединенного поиском общего будущего в гармонии с природой.

Следуя поставленной цели, в космической географии необходимо особо обратить внимание на роль человека в преобразовании Земли, выявлению связей в системе Земля–Человек–Общество, опираясь на фундамент знаний, наработанных географией за века. Через «взгляд за горизонт планеты», привлекая знания о Солнечной системе, галактиках, Вселенной, следует расширить границы географии до влияния космогенных факторов, таких, как падение астероидов, комет, солнечной активности, влияющих на жизнь нашей планеты, до ответственности человечества за воздействие космической техники на окружающую природную среду и околоземное космическое пространство.

В процессе изучения космической географии необходимо активно применять современные технологии и средства: ресурсы и пространство всемирной сети Интернет, эффекты трехмерности и анимации, мультимедийные средства, виртуальные геоизображения и др. Например, создав на основе космических снимков трехмерную модель Земли, можно «полетать» над изучаемой территорией, исследуя ее природные особенности, экологическую обстановку, специфику хозяйственной деятельности. На живых, конкретных примерах учиться искать решения в сложных ситуациях, предвидеть возможные последствия (природные и техногенные).

Тем более что наметился переход от детальной съемки тех или иных территорий к систематической сплошной съемке всей земной поверхности, чтобы устранить неодинаковую детализацию и/или разновременность данных в покрытиях соседних территорий и обеспечить регулярную обновляемость снимков. В результате земной шар предстанет в виде цифрового глобуса с высоким пространственным разрешением и точным позиционированием данных.

Переход от географической карты к фото- и видеоматериалам космической съемки дает иное восприятие географических объектов. Появляется осознание условности деления на океаны и моря, континенты и тем более государства. Без такого взгляда противоречия мировоззрений и идеи разобщения народов проникают в подсознание уже со школьной скамьи. Тем более что одни и те же географические объекты у разных народов подчас имеют различные названия, а географические и государственные границы являются предметом нескончаемых споров. Так, географы расходятся во взглядах о границах между Атлантикой и Северным Ледовитым океаном, Европой и Азией, Северной и Южной Америкой. Океаническое течение у тихоокеанских берегов Чили, Перу большинство исследователей называет Гумбольдтовым, а в наших учебниках географии оно известно как Перуанское; на корейских и китайских картах мы не найдем Японского моря, потому что его называют нейтрально – Восточным.

Сложно найти истину в споре о границе между Европой и Азией. Считается, что она проходит по Уральским горам, но Птолемей проводил ее по реке Танаис (древнее название реки Дон), а за рубежом до распада Советского Союза полагали, что все земли за западной границей СССР относятся к Азии. Д.И. Менделеев и А. Гумбольдт, будто глядя вместе с нами на космический снимок Евразии, полагали, что она едина и неделима.

О государственных границах, принадлежности территорий, их отделении или присоединении спорят Китай и Япония, Индия и Пакистан, Армения и Азербайджан, Турция и многие другие страны – с аргументами, обращенными в прошлое, и конца этим спорам не видно.

Помимо всего прочего, перед космической географией стоит задача выработки общего языка и названий в едином научно-информационном пространстве, в «глобальных» науках, таких, как математика, физика, астрономия, где существует единый язык терминов, названий объектов и этими вопросами занимаются специально созданные терминологические комитеты. Также и у астрономов всех стран приняты древнегреческие обозначения и названия созвездий и звезд, чтобы избежать путаницы.

Систематизация и обобщение тематических рядов космоснимков и видеоматериалов может подтверждать известные и, возможно, выявлять новые закономерности природных явлений. Снимки-эталоны определенных природных и техногенных процессов могут служить ярким и убедительным обучающим материалом, а также необходимым инструментом проведения исследований для решения научных и прикладных задач в области наук о Земле.

Так, например, могут быть созданы карты облачности, характерной для определенных территорий, связанной с процессами на Земле и особенностями геологического строения; ландшафтные карты с сезонной динамикой изменения границ природных зон, перемещения «фронта осени», снежного покрова; карты, где выделены и охарактеризованы районы с развитием опасных природно-техногенных процессов – паводков, наводнений, пыльных бурь, оползней, пожаров.

Для проведения учебных работ в школах, институтах необходимо создавать экспериментальные лаборатории космической географии, которые позволяют решать конкретные, актуальные для данного региона задачи, а также для интересных в научном плане районов Земли. Ими могут быть территории межгосударственных природных заповедников, которых на карте мира уже сотни: бразильско-уругвайский «Игуасу», российско-финляндский «Дружба», польско-украинский «Западное Полесье», российско-китайско-монгольский «Убсу-Нур» и другие, где решаются вопросы совместного планирования, регулирования и управления геоэкосистемами.

Космические наблюдения на базе непрерывно обновляющейся информации дают возможность изучать объекты и явления в динамике и получать результаты, не спланированные ранее, тем самым повышая интерес к знаниям о Земле и любознательность. Используя разновременные ряды космических материалов на основе закономерностей развития, можно моделировать изменение как малоизученных, так и хорошо известных территорий на историческом отрезке времени в десятки и сотни лет.

Космическая география позволяет наложить исторический материал на видеосюжеты, давая сведения о мореплавателях, землепроходцах, их маршрутах и открытиях, о том, откуда произошли названия проливов, островов, морей, пустынь, вулканов, ледников, о природных явлениях: циклонах, цунами, тайфунах, песчаных бурях, полярных сияниях. Такая география, с привязкой к реальной картине мира, в красках, динамике событий и явлений запомнится на всю жизнь. Например, на снимках южной части Месопотамской низменности мы видим реки Тигр и Евфрат, которые после слияния продолжают нести свои воды в Персидский залив по руслу совсем молодой реки Шатт-эль-Араб («река арабов»). Исторические документы свидетельствуют, что до V века н.э. этой реки не существовало и Тигр и Евфрат, не сливаясь, впадали в Персидский залив, имея раздельные устья. Но интенсивное земледелие в долинах этих рек привело к усилению эрозии почв, выносу и переотложению в низовьях твердого материала. Произошло наращивание общей дельты и, как следствие, образование обширной дельтовой равнины, за счет чего суша выдвинулась в Персидский залив, что продолжается и сейчас, когда дельта выдвигается на 1–4 километра за столетие, поэтому можно ожидать дальнейшего отступания вод Персидского залива.

Рассматривая космические снимки Центральной Азии, мы не только без труда обнаруживаем, что озера Байкал и монгольское Хубсу-Гул, называемое младшим братом Байкала, имеют явно видимую связь через выраженный в рельефе тектонический разлом, соединяющий их, но становится понятной гипотеза об их общей судьбе. Если сложный процесс раздвижения плит литосферы сохранится, то через несколько миллионов лет (по геологическим меркам это мгновение) озера сольются в единый бассейн только зарождающегося Байкальского моря-океана.

Интересными объектами в атмосфере Земли являются циклоны и воздушные течения. Можно определять их структурные особенности, следить за их «жизненным циклом» от зарождения до разрушения.

Загадкой последних лет является проникновение в Европу циклонов, подобных тропическим, которые насыщены огромным запасом влаги, сопровождаются сильнейшим ураганным ветром, вызывают разрушительные наводнения и приводят к крупным экологическим катастрофам, так как города, дорожная сеть, линии электропередачи и т.п. не рассчитаны на воздействия такого природного явления. Листая вспять космические снимки, можно изучить места зарождения таких циклонов, выдвинуть идеи о причинах, способствующих их формированию, – это увлекательная, жизненно важная исследовательская задача.

Мировой океан в учебниках по географии разделяют на Атлантический, Тихий, Индийский и Северный Ледовитый. О пятом, Южном, океане мало кто знает, дискуссия о его выделении идет только в специальной литературе. Существование Южного океана вокруг Антарктиды, безусловно, можно было бы обосновать, анализируя сезонные снимки вокруг нее, обладающие отличительными чертами. Ее побережье опоясано ожерельем из циклонов во все сезоны года, атмосферные вихри, как бисер, нанизаны на мощную циркумполярную струю холодных океанических вод течения Западных Ветров. К тому же воды этого океана постоянно «богаты» айсбергами с характерными для этого района столовыми очертаниями.

По материалам космической географии можно изучать природные явления, оставившие след в малодоступных для наблюдения и изучения районах Земли. Примечательны в этом отношении астроблемы (астро – «звезда», блема – «рана»), которые образуются на месте падения на Землю астероидов и обычно имеют форму огромных кольцевых образований, обрамленных валом. На сегодня обнаружено около двухсот метеоритных кратеров разного размера, из них 20 – в России. Одна из самых крупных астроблем – Попигайская, расположенная в долине реки Хатанга в Сибири (диаметр 100 км), еще мало изучена. Считают, что почти 40 млн лет назад астероид, размером 7–8 км, двигавшийся с большой скоростью, породил ударно-взрывные процессы мощностью 19 млн мегатонн. (Самая мощная водородная бомба, испытанная в 1961 году на Новой Земле, была мощностью 50 мегатонн). Высокое давление и температура даже привели к образованию крупнейшего месторождения алмазов.

Также одной из самых интересных кольцевых структур является Маникуаган, расположенная на востоке Канады, в провинции Квебек, которая образовалась более 200 млн лет назад в результате падения крупного метеорита. Повышенный интерес к астроблемам, которых ежегодно выявляется от двух до пяти, вызван тем, что с импактными (взрывными) событиями, сопровождающими падение астероидов и комет, связывают формирование месторождений горючих сланцев, угля, цеолитов, нефти и газа. По их распределению во времени и по размерам можно оценить астероидную опасность и степень риска для планеты, чтобы понять необходимость системы постоянного наблюдения потенциально опасных объектов, сближающихся с Землей, и разработать средства защиты от них.

Космическая география высвечивает проблемы экологии планеты, делая доступным изучение динамики множества негативных процессов, происходящих на Земле. Из космоса хорошо видно, что область влияния дымящей трубы не ограничивается местностью вокруг предприятия или территорией государства. Подчас многим руководителям, директорам заводов невдомек, что шлейф из труб их промышленных гигантов тянется на расстояние в десятки и сотни километров, и люди часто не подозревают, что, находясь на природе, вдали от города, они накрыты невидимым взгляду покрывалом смога. Так и капитан, проводя в океане промывку танкера, не задумывается, что след небольшой белой полосы – нефтяной пленки – расплывается на десятки километров по поверхности огромного океана. Таких пятен-полос становится все больше и больше. Сегодня водная гладь любого мирового порта бликует в лучах Солнца, как копировальная бумага. А океан не безграничен. И это – следствие невежества и отсутствия географической культуры от политиков до рядовых людей.

Хотя наземными методами проводится разномасштабный мониторинг, включающий наблюдения за определенными природными компонентами (составом воздуха, поверхностными и подземными водами, почвами, грунтами и др.) и техногенными объектами (предприятиями, полигонами и проч.), он не дает возможность увидеть общую картину и установить причинно-следственные связи при возникающих экологических проблемах.

Среди таких негативных последствий деятельности человека выделяется процесс опустынивания земель в засушливых районах Земли. В России угроза опустынивания актуальна для территории Калмыкии (Чёрные земли), юга Поволжья и Приуралья. В Калмыкии это привело к сокращению продуктивности пастбищ, общей деградации земель. Пастбища превращаются в движущиеся пески и солончаки, создаются условия для возникновения пыльных бурь. С помощью наблюдений из космоса удалось понять основную причину этого явления – чрезмерный выпас скота. Особенно наглядно это проявляется в крапчатом рисунке земной поверхности. Белесые пятна на снимке северного побережья Каспия – это разбитые копытами животных пески (толоки), возникающие в многочисленных местах водопоя.

Экологические проблемы могут быть большие или маленькие, но они связываются в единую проблему нашего обитания. Такие, например, проблемы, как война Кувейта с Ираком. Смотришь на пожары нефтяных скважин в этих странах и видишь, как отдельные очаги пожаров, соединяясь, превращаются в огромное пожарище, шлейф которого, распространяясь, принадлежит уже не Кувейту, и не Ираку. Замкнуть его, ограничив собственностью тех, у кого беда, никакими границами нельзя. Это беда общая и она «расплывается», накрывая соседние государства и народы. В конечном счете – это проблема Земли. Так, например, взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon, произошедший 20 апреля 2010 года в 80 км от побережья штата Луизиана в Мексиканском заливе, вызвал одну из крупнейших техногенных катастроф по негативному влиянию на экологическую обстановку.

В то же время надо признать, что причины многих происходящих в природе процессов нам непонятны при наличии множества гипотез. Например, однозначно неизвестно отчего разрушается озоновый слой. По мнению одних – за счет выбрасываемого в атмосферу фреона и его накопления там, по мнению других – за счет разрывных процессов в земной коре и повышения активности вулканов. Много споров ведется в поиске ответов о причинах глобального потепления. Не совсем понятна природа колебаний уровня воды в Каспии. По данным современной науки, в течение последних трех тысяч лет величина изменения уровня воды Каспийского моря достигала 15 метров. В наше время, до 1977 года, уровень понижался на 2,5 метра, а затем начался подъем воды, вызвав другую опасность – затопление сложившейся инфраструктуры вдоль ранее обезвоженного побережья с изменением ландшафта. Поделив территорию Земли государственными и административными границами, мы тем самым разделили природные комплексы по ответственности за культуру хозяйствования и охрану заповедных территорий. А проблемы таких природных образований, как Каспий, Арал, Великие озера, Байкал и т.д., нельзя рассматривать раздельно. Через знания Земли из космоса человечество должно увидеть, что нельзя в своих деяниях изолироваться друг от друга.

Одной из основных задач космической географии является открытие широкого поля деятельности для будущих исследователей. Например, выявление по космогеологической методике зон активных разломов позволило изучать их с точки зрения возможного влияния на геоэкологическую обстановку. Было известно, что активными разломами контролируются подземные водотоки, ими задаются направления миграции загрязнителей, в пределах разломов увеличивается разрушаемость подземных коммуникаций из-за сдвиговых деформаций, усиливается динамика и агрессивность вод. И оказалось, что над зонами разломов значительно возрастает заболеваемость населения. Для многих городов и населенных пунктов работы по выявлению зон разломов и их экологического воздействия только начинаются, но полученные для Санкт-Петербурга и Уфы результаты исследований говорят о значимости таких работ для перспективного строительства и реконструкции городских территорий.

Для реализации изучения космической географии пора создать программу ее преподавания в школе, вузе, состоящую из нескольких этапов освоения космических знаний: начальный – использование космических материалов на уроках природоведения в младших классах, затем физической географии и астрономии, а также истории, физики, биологии, экологии и информатики. Для вузов эта программа должна быть расширена и включать разделы «Космическое краеведение», «Космическая информатика», «Космическая экология», «Космическое мировоззрение». Мечтаю, когда в школах страны будут проводить занятия по географии из космоса. Основная идея – всё в природе находится во взаимосвязи, так же и культуры, традиции народов необходимо рассматривать в единстве цивилизации, изучать их связи друг с другом. Это путь объединения помыслов, а не размежевание, исходящее из того, что можно и благополучие создать, и мир сохранить в одной или нескольких отдельно взятых странах, подчас за счет других.

В космос неизбежно будет уходить все больше представителей разных стран и народов. Необходимо задуматься о формировании культуры на планетарном уровне сознания, впитывающей традиции, историю и взгляды разных народов Земли. Для этого следует принять соответствующую программу от имени ООН, которая перспективу освоения космоса определит как общечеловеческую, изменив взгляд, что эта прерогатива только высокоразвитых стран. Это не ущемит национального достоинства народов, стран, осваивающих космос, но поднимет страны, которым в силу разных обстоятельств – малости территории, слабости экономики, это не под силу. Покорять океан космоса мы должны как один народ Земли, цели полетов и получаемая информация должны быть общие. Космос осваивает Человечество, а не великие державы.

Для этого необходимо вовлечь богатейшие возможности освоения космоса в культурное и интеллектуальное пространство широкого круга людей. Без этой связи накопленные космические знания останутся архивом, лишенным перспективы развития как наследия человечества. Научной основой планетарной культуры может стать антропология космоса – как человек влияет на космос, а космос на человека. В конечном итоге, взгляд из космоса должен привести всех нас к стиранию сложившихся веками границ.

В космос мы уходим патриотами своих стран и народов, а возвращаемся патриотами Земли.