Парадигми в фізичній географії

 1. Парадигма — це система вихідних положень певної науки, що її приймають більшість учених як дещо дане, безсумнівне, що не має сенсу на цей час далі обговорювати.

Парадигма містить концепцію (тобто спосіб бачення об'єкта й предмета дослідження), закони, теорії, методи та засоби оцінок результатів наукового пізнання. Автор цього терміна Т. Кун сформулював парадигму як «визнані всіма наукові досягнення, котрі протягом   певного  часу  визначають  науковцям   модель  постановки проблеми та способи їх розв'язання».

      Зміст парадигм фізичної географії історично змінювався. Причому траплялися (й досі є) такі ситуації, коли водночас співіснували декілька парадигм, з яких кожна визначає певний стиль наукового пізнання і спричиняє формування певної наукової школи. Наприклад, у сучасному землезнавстві співіснують і змагаю­ться класична описова історика-генетична парадигма (так умовно її називають) та аналітична системно-функціональна парадигма.

Перше-ліпше наукове дослідження спирається — явно чи неяв­но - на поняття, що вже існують, адаптовані даною наукою. Адаптація здійснюється поступово через запровадження нових термінів, теорій тощо. Цей процес вважають чи не найважчим, бо не нове поняття має бути органічно поєднане з існуючими, не суперечити їм (інакше виникає певна криза або ж революція в науці   і змістовно доповнювати чи вточнювати наявну систему знань, тобто сприяти подальшому розвитку науки.

Так, поняття географічної оболонки, запроваджене на початку 30-х років, набуло статусу загальноприйнятого лише наприкінці 40-х років нашого століття - але й то лише в науковій літературі СРСР. У світовій літературі воно не має досі аналога.

Уявлення, що вже адаптовані даною наукою, становлять зміст:

• загальних та галузевих енциклопедій, термінологічних словників, довідників тощо;

• класичних праць географів, що вважаються за взірець досліджен­ня й викладу у відповідних галузях, напрямах;

• підручників, посібників, іншої науково-методичної літератури, де звичайно відфільтровано найвидатніші теорії, поняття тощо, тим самим закладено підвалини науки для подальшого вдосконалення її наступниками, що поки лише опановують знання;

•  доробку конгресів, симпозіумів, наукових нарад, діяльності комі­сій з проблем науки;

•  безпосереднього   спілкування   з   авторитетними   і   визначними представниками науки, що здійснюється різнобічне — через про­відні заклади освіти, спеціалізовані ради із захисту дисертацій тощо.

2. Хорологічна парадигма

Протягом довгого часу географія розвивалась у рамках переваж­но хорологічної парадигми.

Хорологічна парадигма — це намагання опанувати розташування різних об'єктів і устрій земної поверхні: визначити й документува­ти взаємне положення суходолу й моря, чергування певних географічних утворень, що ніби заповнюють географічний простір у безладді.

За сучасними уявленнями, в основу хорологічної парадигми по­кладено функцію місця, тобто таку певну позицію, що їй відповідає географічний або інший об'єкт і від чого залежить його життєздат­ність, темп розвитку чи відмирання і т. п.

Свого часу було зроблено спробу обмежити географію лише рамками хорології. Ця ідея належить видатному німецькому теоретику А. Геттнеру, котрий надав хорографії статус наукової доктри­ни географії. А. Геттнер запровадив класифікацію наук: систематичні (як математика чи фізика, що викладаються за законами), історичні (історія, геологія, де за основу береться послідовність подій, явищ чи обстановок), та хорологічні (географія, бо в її основі.

Зауважимо, що за географа вважають фахівця, досвід якого насамперед більш спирається на саме хорологічні знання: він до­сконало вивчив загальну картину земної поверхні та орієнтується у взаємному положенні й просторових розмірах географічних об'єктів, читає карту і вміє користуватися нею.

Галуззю  географії,  що  найбільшою  мірою  має хорологічний напрям, тобто відповідає хорологічній парадигмі, є країнознавство, а специфічним мовним засобом хорології є карта.

У сучасній географії є напрями наукової діяльності, що цілком відповідають цій парадигмі: різні види польового картографування дистанційних спостережень, засоби вивчення сусідства тощо. Ще раз наголосимо: хорологічне знання — чи не єдина з екологічних ніш, де в географії немає конкурента. Недосконалістю хорологічної парадигми є звичайно низький рівень наукового опрацювання відомостей про розміщення геогра­фічних об'єктів, через що велика частина її здобутків, отримана неспеціалістами, містить багато недостовірного й погано впорядкованого матеріалу, що взагалі принижує статус географії.

3. Систематична парадигма. Систематична парадигма в межах географії формувалася пара­лельно з хорологічною, ніби в її затінку. З погляду систематичності головною метою дослідження є віднесення нових знань до певно­го, вже відомого класу чи таксону явищ. За необхідності дослідни­ки створювали нові класи, таксони чи відкривали нові закони.

Найбільш вагомим прикладом прояву систематичної парадигми є відкриття закону світової (географічної) зональності. Адже зони безпосередньо на місцевості не визначаються.

Людина, що, наприклад, мандрує вздовж меридіана тери­торією України, спостерігає чергування певних ландшафтів, схожих на півночі й на півдні. Лише за певної абстракції, вивча­ючи територіальні сполучення таких ландшафтів та цілу низку історико-географічних, геофізичних та геохімічних явищ, за­фіксованих на картах, можна визначити на тому відрізку меридіа­на лісову, лісостепову та степову географічні зони з відповідними підзонами.

Взірцем систематичного дослідження та апогеєм в опануванні закону світової зональності є відкриття Періодичного закону географічної зональності Григор'єва—Будико, подібного за структурою до Періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

У фізичній географії проявами систематичної парадигми є, крім системи географічних, кліматичних, рослинних поясів та зон, типоло­гія, районування територій, виділення певних еталонів, що є засобом упорядкування знань та спрощення інформації для її ефектив­нішого використання.

Основні засоби реалізації систематичної парадигми в землезнавстві

1. Формулювання законів, кожний з яких відображує стійкий типовий прояв певних зв'язків між явищами, що має загальний характер у межах географічної оболонки; дода­мо, що в землезнавстві деякі закони утворюють групи, споріднені за об'єктом, предметом і способом їх визначення.

Такими групами географічних законів є:

-          співвідношення суходолу й моря залежно від будови земної кори;

-          рівняння радіаційного та теплового балансу, вологообігу;

-          залежність біопродуктивності від співвідношення тепла й во­логи (гідротермічного коефіцієнта або радіаційного індексу сухості);

-          саморегулювання планетарних географічних процесів тощо.

2. Класифікація об'єктів, явищ, процесів тощо полягає у зведенні розмаїття сукупностей конкретних об'єктів до обмеженого переліку типів, класів виявленням у них подібності, спорідненості або ж формальним зіставленням.

3. Районування є специфічним для геогра­фічних наук засобом упорядкування знань про території шляхом здійснення принаймні двох дослідницьких дій: 1) виявлення й під­креслення властивостей, за якими частини даної території більш схожі між собою, ніж з сусідніми, тобто можуть бути від них відме­жовані; 2) встановлення меж, що окреслюють дану територію, або таксон.

Географічний підхід, що спирається на підкреслення індивіду­альності кожного таксона районування відносно інших таксонів, зветься ідіографічним.

Основою районування є такі постулати, що явно або ж неявно маються на увазі:

•    земну поверхню в цілому можна однозначно поділити на певні території як дослідницькі або ж фізично реальні об'єк­ти;

•    усередині кожної такої території відмінності вважають на­стільки несуттєвими, що ними можна нехтувати; для опису кожної такої території обирається еталон — типова ділянка, а її індивідуальним характеристикам надається типологічне значення (в геології є поняття стратотипу геологічного роз­різу);

•    між сусідніми однорідними територіями відмінності вважа­ються такими суттєвими, що це дає підставу вважати їх дис­кретними, окремо існуючими об'єктами природи;

•    кожний таксон нерозривний і неповторюваний.

4. Модельна парадигма. Модельна парадигма ґрунтується на виявленні та використанні в наукових побудуваннях характеристик і властивостей, спільних для багатьох географічних об'єктів. Наведемо деякі найзагальніші характеристики географічних об'єктів у цілому:

територіальність, причому об'єкти мають певну гео­графічну розмірність, відмінну від розмірності астрономічних, гео­фізичних та геологічних об'єктів (що відповідно й вивчаються су­міжними науками);

гетерогенність (різнорідність), бо об'єкти містять складові різної природи — неживої й живої на відміну, наприклад,

під біологічних або ж геологічних, що мають відповідно біотичну та абіотичну природу;

здебільшого відсутність чітких границь, бо об'єкти не є фізичними тілами на відміну від зазначених вище біо-погічних та геологічних об'єктів, в основі вивчення котрих лежить виділення саме таких тіл;

взаємодія між собою через обмін речовиною, енер­гією й інформацією, причому тим активніше, чим більші відмінно­сті їм властиві.

Принципи, які покладено в основу модельної парадигми, дають змогу будувати ізоморфні та гомоморфні об'єкти, через які дослід­ницький об'єкт замінюється його моделлю.

Ізоморфними співвідношеннями називають такі, коли два чи біль­ше об'єктів (зокрема — об'єкт і його модель) подібні настільки, що можуть взаємно заміщувати один одного (кажуть, що ці об'єкти симетричні за якостями).

Прикладом ізоморфних співвідношень є подібність двох рі­чок, близьких за розміром, швидкістю течії, будовою русла та живленням. Звичайно такі річки відносять до одного й того само­го гідрологічного типу й надалі, вивчаючи одну з них, поширю­ють результати й на іншу. Ще на початку дослідження географ намагається типізувати територію, скласти типологічну карту й згодом обмежується систематичним ми вченням лише тих типів виділень, що винесено до легенди карти. Наприклад, якщо картографічне виділено 200 окремих контурів (ареалів), а за класифікацією встановлено, що вони належать до 10 типів, то надалі задача дослідження спроститься до вивчення таких 10 типів шляхом вибору відповідної кількості типових, характерних або репрезентативних ділянок.

Водночас недосконалими аспектами ізоморфізмів є неможли­вість перенести, наприклад, хоч би частково, дослідження в лабо­раторні умови, бо ці об'єкти мають зберегти характерність розмірів і тотожність часових масштабів досліджуваного процесу.

Гомоморфними співвідношеннями називають такі, коли один з об'єктів може за певною ознакою або ж сукупністю ознак заміщувати інший повніше означений об'єкт. Утім, зворотне співвідно­шення, як правило неможливе.

Гравітаційні моделі використовують для характеристики й до­слідження деяких географічних об'єктів: міст, промислових цент­рів, річок тощо. Дифузійна модель застосовується в гідрології для дослідження закономірностей поздовжнього профілю русла, а в економічній географії — для пояснення поширення новацій у господарстві тощо.

5. Системна парадигма. Паралельно з модельною парадигмою та в тісному взаємозв'язку із нею розвивається системна парадигма. Вона поділяється, в свою чергу, на системно-структурну, в основі якої — визначення струк­тури (інваріанту) системи, та структурно-функціональну, що відпо­відає в системі насамперед за погодженість процесів.

Згідно з системною парадигмою, світ є впорядкованою систе­мою, що складається з великої, але скінченої кількості дрібніших систем, які й утворюють ієрар­хію (підпорядковану багатоярусну структуру)

Розрізня­ють системні принципи:

•    пошук і вивчення реальних систем, що є метою теорії сис­тем;

•    характеристику в формі систем об'єктів, що не є такими по суті (наприклад, сузір'я на небі не є системами у прямому розумінні, але з давнини описуються як системи).

Відомо кілька методів дослідження системних об'єктів. Як уже зазначалося, все починається з визначення поняття даної системи, що потребує виявлення того критерію, котрий обирається мірилом належності до системи.

Багато з систем є реальними «організмами природи», подібни­ми до живої істоти, мають усталену систему зв'язків, співвідно­шень, реакцій тощо. Саме цим природні системи відрізняються від моделей, що конструюються довільно за ознаками, які наперед за­даються дослідником.

Водночас системи, як природні утворення, не проявляються безпосередньо як цілісні «організми» (на відміну від того, як спо­стерігається цілісність живих організмів — переважно вона не по­требує навіть доказу, бо це зрозуміло само собою). Тому виділення систем є відповідальним і важливим актом, що передує їх дослі­дженню.

Приклади географічних систем, що розглядаються на рівні «чорного ящика»:

1)  засвоєння сонячної радіації земними покривами (з фізич­ного погляду описується детальніше, ніж у географії, оскільки географ, як правило, абстрагується від механізму процесу, врахо­вуючи деякі опосередковані показники або ж середні (чи типові) значення, що входять до структури енергетичного балансу); за­своєння географічним ландшафтом світла, тепла, вологи доскона­ло диференціюється протягом навіть доби, але в географічних працях описується на рівні середніх багаторічних значень;

2)  утворення системи циркуляції повітря, що складається з безлічі окремих дрібних комірчин, але разом має вигляд як упо­рядковане суцільне перенесення повітря між різними широтами;

3)  формування географічних зон, що відбувається через склад­не поєднання геофізичних, геохімічних, біогеографічних та інших явищ протягом тривалого часу, в суперечливих взаємозв'язках, що їх неможливо відтворити експериментально.

У деяких випадках у процесі пояснення функціонування геосистем у географії використовують модель «сірого ящика», тобто част­кову інформацію щодо сутності процесів, проте не розкриваючи повністю їхній механізм.

Наприклад:

1)  геохімічних бар'єрів (знаємо, які взагалі параметри середо­вища та саме мігруючої субстанції здатні впливати на накопичен­ня певних сполук);

2)  географічних теплових машин;

3)  самоочищення забруднень (навіть використовуємо штучні засоби самоочищення — наприклад, міські очисні споруди, бо вони відтворюють природні властивості) тощо.

Нарешті, в окремих випадках географи намагаються досконало описати процес взаємодії в геосистемі, використовуючи стаціонар­ні спостереження. В таких випадках створюють мережу спосте­режень, споряджують її датчиками, контрольно-реєструвальними приладами, комп'ютером тощо, і це дає змогу безпосередньо спомтерігати процеси взаємодії в геосистемах.

Основні положення системної парадигми

1.  Система завжди складається з елементів.

2.  Елементи перебувають у різноманітних взаємозв'язках. Пря­мий зв'язок є причинно-наслідковим. Зворотний зв'язок є реактив­ним.

За   прямими   зв'язками  здійснюється   обмін   речовиною  та енергією. За зворотними зв'язками відбувається саморегулювання.

3.  Зв'язки бувають позитивними та негативними: перший сприяє підсиленню впливу входу системи за умови зростання її виходу; другий відповідає обставинам, коли збільшення виходу системи лі­мітує вхід.

4.  Більшість складних природних систем здатні до саморозвитку в результаті якого вони стають ще складнішими, удосконалю­ються за рахунок використання ресурсів навколишнього середови­ща.

5.  Природні системи утворюють ієрархію.

6. Екологічна парадигма. Екологічна парадигма охопила спочатку біологічні науки, а вже потім науки про Землю, і протягом останніх 30-ти років стала поступово міждисциплінарною галуззю знань та особливо — певної непрофесійної діяльності (в тому числі й політичної). В її підвали­ни покладено уявлення про те, що в сучасному світі проблема збе­реження середовища життя на Землі має глобальне значення, і йо­го за своєю важливістю можна порівняти з проблемами збережен­ня миру, запобігання ядерній війні та забезпечення людства харчуванням.

Загальним принципом, на якому базується екологічна парадиг­ма, є розподіл предмету вивчення на дві складові, нерозривно по­в'язані між собою (бо одна не існує поза іншою), але водночас протистоять одна одній. Складову, що вважають за головну, на­зивають хазяїном, або об'єктом. Решта, що її оточує, живить, приймає відходи тощо, називають середовищем. Систему впливу хазяїна на середовище називають звичайно природокористуванням, а зворотний вплив — екологічною реакцією.

Залежно від галузі знань фахівці різного профілю по-різному розуміють, що є хазяїном, а що — середовищем.

Представники класичної біологічної екології традиційно вважають за хазяїна живу складову природних систем, а середовищем — абіогенну природу та людське суспільст­во. Охорона природи, за їхніми уявленнями, -це охорона живої природи за допомогою обмеження впливу суспільства на природні системи (аж до відмови від технічного прогресу).

Представники новітньої геоекології вважають за «хазяїна» природні системи, не поділяючи останні на біотичну та абіотичну частини, їх уболівання спрямовані на збереження гео­графічних ландшафтів, котрі розуміють як цілісні поєднання ком­понентів природи, пов'язані між собою обміном речовини та енер­гії (як побачимо далі, абіогенні процеси на кілька порядків переви­щують процеси біогенні, тоді як останні певною мірою виконують роль регулятора). Географи та геоекологи (а це найчастіше одні й ті самі фахівці) слушно вважають, що без збереження абіотичної природи живі організми (і людину як біологічну істоту) врятувати неможливо.

Представники соціальної екології (соціоекології), що відроджена нещодавно після тривалого періоду забуття, вважа­ють за хазяїна людське суспільство, а за середовище — решту, в то­му числі й біоту. Вони ставлять за мету збереження людства через доцільніше використання ресурсів природи.