тезисы об элементах рельефа
В.В. БУТВИЛОВСКИЙ
Институт географии, Технический университет Дрезден
ОБ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ «ЕДИНИЦЕ» ГЕОРЕЛЬЕФА
«Единство и общность геоморфологической науки могут быть достигнуты только тогда, когда она будет иметь объективную и формализированную, однозначно фикси-руемую и точную эмпирическую основу… Данную основу могут составлять только его морфологические характеристики» (Ласточкин, 1991, с. 6). Однако морфологическим исследованиям рельефа уделено ещё очень мало внимания, «… сделано много разрозненного и ничего цельного«(Флоренсов, 1978, с. 64). «В геоморфологии нет четкости в применении многих терминов, касающихся внешнего облика земной поверхности, нет морфографической и морфометрической систематики» (Спиридонов, 1970, с. 92). Эти выводы актуальны и сейчас, иначе не было бы нашего семинара. На мой вгляд, ключевой проблемой морфологических исследований георельефа является определение его элементарной морфологической «единицы», которая и составила бы понятийную основу геоморфологии. На роль этой «единицы» претендуют «формы рельефа», «элементы рельефа», «фацетты».
«Терминология…» (1977) группирует определения термина «форма рельефа» в четыре группы: «1. Отдельные геометрические тела, слагающие рельеф и имеющие определенный объем (Ефремов, 1949). Природные тела, которые можно… сравнить с геометрическими фигурами (конусом, пирамидой, кубом, плоскостью и др.) (Живаго-Пиотровский, 1971)… 2. Относительно небольшие неровности земной поверхности с определенными очертаниями (комбинациями граней) и определенного происхождения (Боч, Краснов, 1958)… 3. Элементы рельефа, отличающиеся целостностью строения. Могут быть простыми, элементарными и сложными (Геологический словарь, 1973)… 4. Термин свободного пользования, относящийся к неровностям земной поверхности любого размера и происхождения» (Bryan, 1922) (с. 137). Во многих учебных пособиях форма рельефа вообще никак не определяется и вводится как понятие следующим образом: — «рельеф слагается из элементов — отдельных форм рельефа (положительных или отрицательных)» (Щукин, 1960, с. 5). Эти определения вряд ли отвечают требованиям формулирования дефиниций и сущности геоморфологии.
А.Н. Ласточкин (1991) предлагает отказаться от словосочетания «форма рельефа» как от этимологически неудачного и неимеющего смысла (буквально форма совокупностей форм) и заменить его на термин «форма ЗП» («элементы ЗП»), определяя его как «...территориально целостная часть, отличающаяся от соседних участков размерами и очертаниями в плане, поперечном и продольных профилях» (с.100). Он справедливо подчеркивает неудачность и невозможность воспроизводимого и точного выделения в рельефе форм ЗП, если следовать их традиционным определениям и пониманию (как гор, долин и т.д.). Свою систему выделения обособленных поверхностей в рельефе А.Н. Ласточкин выводит из представлений дифференциальной геометрии, в которой рассматривается два класса поверхностей: правильные и неправильные. Первые (плоскости, сферы, элипсоиды и др.) описываются простыми уравнениями. Реальный рельеф представлен в основном неправильными («кривыми») поверхностями. «Элементаризация ЗП…осуществляется в результате трассирования шести видов структурных линий по точкам с экстремальными значениями…параметров и линий боковых ограничений» (точки, линии и поверхности разной кривизны между ними) (с. 136). На мой взгляд, эта морфологическая система и символика ее описания неудачны, и всё потому, что за «морфоединицы» рельефа принимаются сложные делимые поверхности. Было бы проще и целесообразнее избавиться от неправильных поверхностей, разбив их на правильные (Бутвиловский, 1995), для показателей которых достаточно двух параметров: азимута и угла падения (наклона) поверхности.
Более простую систему выделения морфологических таксонов предлагает немецкий геоморфолог Ганс Куглер (Kugler, 1964 и др.), обособляя в георельефе «фацетты», «элементы» и «формы рельефа». Что такое «формы рельефа» — автор не определяет, «элемент» — это часть поверхности, имеющая определенную кривизну (выпуклая или вогнутая в профиле или в плане). «Фацетты — простейшие геоморфологические «единицы», однородные по кривизне, уклону и экспозиции, т.е. величины уклона и экспозиции колеблются лишь в пределах определенного диапазона градусов» (с.52) («Fazetten — einfachste geomorphologische Reliefeinheiten, die nach Wölbung, Neigung und Exposition homogen sind, d.h. die Neigungs- und Expositionswerte schwanken nur innerhalb eines Gradbereich“). Излишек слов испортил это определение, сделал его противоречивым. К примеру, однородность кривизны и уклона, кривизны и экспозиции исключают друг друга, или — диапазон каких-то колебаний этих параметров исключает их однородность. Однако можно догадаться, что под «фацеттой» Г. Куглер скорее всего понимает участок поверхности, который представляет собой идеальную плоскость. Это замечательная идея, которая требует дальнейшего развития в геоморфологии.
Перспективной для геоморфологии представляется мне и теория фрактальности рельефа, несущая новые идеи и возможности. Однако, на мой взгляд, в настоящий момент в ней исключительно много математики и отсутствует геоморфология.
В представлении Г.Ф. Уфимцева (1989 и др.) понятийная система геоморфологии должна строиться на двух основных понятиях: «рельеф» и «коррелятные отложения». Подход верный, но «коррелятные отложения» правильнее было бы заменить на «соотношения рельефа и литосферы». Следующий шаг в построении понятийной системы по Г.Ф. Уфимцеву — это поиски и определение ключевого понятия для геоморфологических классификаций (ее «элементарной ячейки») — элементов рельефа, морфология которых описывается простыми математическими функциями — «граней рельефа» или «форм рельефа», принимаемых неделимыми по условиям наблюдений. Их сочетания, считает Г.Ф. Уфимцев, и образуют типы рельефа.
Направление мысли верное, но нужны конкретные точные формулировки понятий и ясность, где и как ими пользоваться. Нам нужно определить, что же является исходной элементарной гомогенной единицей рельефа, несущей все его признаки, которую нецелесообразно делить на более мелкие в данном масштабе и которая может составить всё морфологическое разнообразие рельефа, позволяя верно вести анализ и синтез рельефа. «Единицей» поверхности может быть только поверхность. Точка или линия не имеют всех свойств поверхности, поэтому не могут полноценно ее представлять. Примем, что рельеф есть геометрическая конфигурация поверхности тела и состоит из множества плоскостей. Георельеф — рельеф поверхности литосферы. Элементы — возможно бóльшие однородные части, составляющие целое. Элемент георельефа — участок поверхности литосферы, который не имеет кривизны. Иначе говоря, — представляет собой плоскость. Назовем его просто — „склон“. Каждый склон поверхности литосферы состоит из плоскости, ограничивающих ее линий и точек, имеет своё место в пространстве георельефа, экспозицию, наклон, высоту и размеры (в зависимости от масштаба исследования георельефа), просто и точно выделяется на топографических картах или по измерениям на местности. Из этой «единицы» георельефа мною и предлагается исходить при разработке теоретических основ геоморфологии и морфологических классификаций (Бутвиловский, 1994, 1995).