Bài giảng Lịch sử Phát triển Khoa học Địa lý

1C2. Lịch sử Phát triển Khoa học Địa lý - Lịch sử phát triển KH Địa lý - Các Quan niệm - Các qui luật tự nhiên liên quan Địa lý Phạm Bách Việt – Khoa Địa lý ĐHKHXHNV TPHCM – 11/ 2014 1. Tóm lược theo thời gian ● Eratosthenes (276–194 TCN – Trước Công nguyên): Sử dụng thuật ngữ Geography đầu tiên γεωγραφία ● Bản đồ là ngành đồng hành cùng địa lý ● Babylon: 1894–1595 trước CN ● Hy Lạp - La Mã cổ đại ● + Thành lập bản đồ theo tỷ lệ ● + Cuối thời kỳ này, Pythagoras, đề nghị Trái đất có hình khối cầu, trái đất phân chia thành 5 vùng ● + Hy lạp cổ chia TG thành 3 khối lục địa: Á, Âu, Phi ● + La mã cổ đại thành lập nhiều bản đồ, mô tả nhiều về các nơi, địa điểm được biết (thành phố, thị trấn) + Giao thông thời La mã phát triển mạnh, các bản đồ giao thông, hệ thống điểmmốc đo đạc ● Hy lạp - La mã: ● + Khảo sát, phân chia lãnh thổ ● + Thành lập bản đồ, xác định kinh tuyến, vĩ tuyến, độ cao, đo khoảng cách ● + Quân sự phát triển mạnh -> xâm chiếm lãnh thổ, bản đồ phục vụ quân sự, quản lý ● + Khảo sát xây dựng cơ sở hạ tầng 2Ebstorf Mappa Mundi (1235) Cantino world map (1502) Xác định vị trí Xác định vị trí nhờ sao Địa lý TK 19 ● Nhiều xuất bản về Địa lý tự nhiên ● Phân chia các quyển: Địa quyển, Khí quyển, Sinh quyển ● Nhận thức về các ngành khoa học liên quan: địa mạo, sinh học, kinh tế, dân số Địa lý phát triển trong TK 19 như là 1 ngành học, cùng với việc thành lập các Hiệp hội Địa lý quốc gia ở các nước - 1821 HHĐL Paris (Pháp) - 1828 HHĐL Berlin (Đức) - 1830 HHĐL Hoàng Gia London (Anh) - 1851 HHĐL Hoa Kỳ .... 1885: 94 HHĐL, với 48 ngàn thành viên 3Địa lý TK 20 ● Phát triển: quan điểm con người ảnh hưởng tới Môi trường, ● ĐL Vùng, ● Định lượng trong ĐL, Địa lý TK 21 Khoa học và công nghệ - Khoa học máy tính -> GIS - Khoa học và công nghệ vũ trụ -> Viễn thám - Những vấn đề mới mang tính toàn cầu + Biến đổi khí hậu + Dân số + Sử dụng tài nguyên 2. Các quan điểm ● Thay đổi về quan niệm nhận thức ● Các phát kiến về thế giới ● Hình thành các tổ chức, hiệp hội Địa lý ● Quan niệm và phát hiện mang tính qui luật liên quan đến địa lý 4Các chuyến đi của Columbus phát hiện ra châu Mỹ bắt đầu từ 1492 Trái đất phẳng, hình vuông Trái đất hình tròn, khối cầu (1000 - 500 Trước Công nguyên) Pythagoras, quan niệm này rõ ràng hơn (trong khoảng 580 - 490 TCN) Trái đất là trung tâm của vũ trụ Hệ thống Ptolemy Thuyết Trái đất là trung tâm tin rằng Trái đất có hình cầu Nhưng Trái đất là Trung tâm của vũ trụ Trái đất là trung tâm của vũ trụ >< Trái đất quay xung quanh Mặt trời -> Hệmặt trời HT Ptolemy >< Copernic Nicolaus Copernicus (1473-1543): mô hình Mặt trời là trung tâm của vũ trụ Galileo Galilei (1564-1642) Làm thay đổi quan niệm Trái đất là trung tâm (geocentrism) => Mặt trời là trung tâm trong hệ thống Mặt trời (heliocentrism) Được xem là cha đẻ của nhiều Ngành khoa học: quan sát thiên văn hiện đại, Vật lý hiện đại, Khoa học và Khoa học hiện đại (Kinematics – động năng, Cơ – Lý, Cơ lưu chất) 5Kinh tuyến/ vĩ tuyến Eratosthenes TK thứ 3 trước CN đã đề xuất 1 hệ thống kinh tuyến/ vĩ tuyến sử dụng cho bản đồ và ngành hàng hải Nhưng chỉ đến khi Trái đất được xem là Tròn, và được chứng minh là tròn ở TK 15 – 16 Cho tới TK 18 mới hoàn chỉnh ● Ferdinand Magelland (1480 – 27/4/ 1521) đã cho thấy trái đất tròn, khối cầu bằng chuyến đi vòng quanh trái đất (1519-1522) Trái đất tự quay quanh trục với trục tự quay, nghiêng so với mặt phẳng quĩ đạo quanh MT Quay quanh Mặt trời trong HT Mặt trời 2305 Thí nghiệm chứngminh trái đất tự xoay (1851, Léon Foucault) 6Góc nghiêng của trục tự quay là không cố định, thay đổi theo thời gian Lý thuyết Chu kỳ Milankovitch - 26.000 năm Quĩ đạo xoay quanh MT không phải là quĩ đạo tròn đều Quĩ đạo hình elip lệch tâm ● Tiếp nhận năng lượng MT là khác nhau, giảm dần về 2 cực của trái đất 7Các khái niệm quan trọng của Địa lý Các nhà địa lý tin rằng, việc nhận thức được mô hình không gian là điểm bắt đầu quan trọng cho việc hiểu biết con người sinh sống và định hình như thế nào bề mặt trái đất như hiện nay Kiểu phân bố dân cư VN (phía nam) Phân bố dân cư TQ Phân bố các đô thị trên trái đất 3. Các qui luật 1. Qui luật Tính hoàn chỉnh và thống nhất của lớp vỏ địa lý. 2. Qui luật vận động của trái đất Vận động tự quay Vận động quay quanh mật trời 3. Các qui luật tự nhiên + QL tuần hoàn vật chất và năng lượng. + QL các hiện tượng nhịp điệu + QL về tính phân bố theo không gian - QL địa đới - QL phi địa đới (đai cao) - QL địa ô 81. Qui luật Tính thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa linh 2. Qui luật vận động của trái đất + Vận động tự quay + Vận động quay quanh mật trời 3. Các qui luật tự nhiên + QL tuần hoàn vật chất và năng lượng. + QL các hiện tượng nhịp điệu + QL về tính phân dị không gian - QL địa đới - QL phi địa đới - QL địa ô 1. QUI LUẬT TÍNH THỐNG NHẤT VÀ HOÀN CHỈNH CỦA LỚP VỎ ĐỊA LÝ •Lớp vỏ địa lý •Qui luật •Lớp vỏ địa lý / lớp vỏ cảnh quan = lớp vỏ của Trái Đất •= các lớp vỏ bộ phận = khí quyển, thạch quyển, thuỷ quyển, thổ nhưỡng quyển và sinh quyển. •Chiều dày = xấp xỉ 30 – 35 km + từ giới hạn dưới của lớp ozon + đến đáy vực ở đại dương + ở lục địa xuống hết lớp vỏ phong hoá Lớp Vỏ địa lý Lớp vỏ địa lý hình thành và phát triển theo những quy luật địa lý chung nhất Tầng ozon 9•Một hệ thống có cấu trúc và các quy luật hoạt động riêng, được tạo ra ở hình thức của một thể tổng hợp hoàn chỉnh và phức hợp do tác động qua lại của các quyển •Vật chất => Hệ thống Đóng •Năng lượng => Hệ thống Mở Ngoại lực Nội lực ? ? Qui luật thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa lý •Khái niệm + Là quy luật về mối quan hệ quy định lẫn nhau giữa các thành phần và của mỗi bộ phận lãnh thổ của các lớp vỏ địa lý •Các thành phần của lớp vỏ địa lý đều đồng thời chịu tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của các ngoại lực và nội lực, vì thế chúng không tồn tại và phát triển một cách cô lập. •Những thành phần này luôn xâm nhập vào nhau, trao đổi vật chất và năng lượng với nhau khiến chúng có sự gắn bó mật thiết để tạo nên một thể thống nhất và hoàn chỉnh. Sinh quyển •Sự hiện diện thành phần của quyển này bên trong quyển kia – xâm nhập vào nhau, chồng phủ và giao cắt lẫn nhau Khí qu. Thạch qu Thuỷ qu. 10 •Tại bất kỳ vùng không gian (địa lý) nào cũng gồm nhiều thành phần ảnh hưởng qua lại và phụ thuộc nhau. Qui luật thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa lý Một thành phần thay đổi => sự thay đổi của các thành phần còn lại và toàn bộ vùng không gian đó. Ý nghĩa •Do tính thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa lý => có thể dự báo về sự thay đổi của các thành phần tự nhiên khi sử dụng chúng •Thay đổi về lượng và phân bố không gian của các thành phần thuộc 1 quyển này => ảnh hưởng đến lượng / cả về chất và phân bố không gian của thành phần thuộc các quyển khác •Thay đổi ở một bộ phận này của hệ thống ảnh hưởng làm thay đổi ở bộ phận khác 2. CÁC QUI LUẬT VẬN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT •Sự tự quay quanh trục của Trái đất trong mỗi ngày đêm và ý nghĩa địa lí •Trục quay của trái đất nghiêng so với mắt phẳng quĩ đạo quay quanh mặt trời •Hình dạng trái đất và phân bố vật chất không đều •Sự tự quay hàng năm của Trái đất quanh Mặt trời và ý nghĩa địa lí •Những vận động của hành tinh kép Trái đất – Mặt trăng và lực ma sát thủy triều => lực hấp dẫn 11 Vận động Tự quay của trái đất Trái đất tự quay quanh trục trục tự quay nghiên so với mặt phẳng quĩ đạo quanh MT 2305 •Lực Coriolis •Gaspard-Gustave Coriolis (1835) •Làm lệch hướng chuyển động Nhìn từ Nam bán cầu Nhìn từ Bắc bán cầu Không có Lực coriolis >< Lực coriolis 12 Lực coriolis tác động đến chuyển động của các khối KK Xoáy vòng của áp thấp bbc - Bốc lên và phân kỳ - Xoáy vào trong Xoáy vòng của áp cao bbc - Đi xuống và hội tụ - Xoáy ra ngoài Tạo ra các vòng xoáy vòng khi vật chất chuyển động -Theo chiều đứng -Theo chiều ngang Lực Coriolis •tác động đến các chuyển động của -Các dòng biển -Các dòng không khí theo các đới -Các dòng nước xoáy theo chiều đứng -Chuyển động của các vật thể trên không Lực hấp dẫn mặt trăng – mặt trời – trái đất Các chế độ triều khác nhau trên trái đất Góc nghiêng + thay đổi khoảng cách khi quay quanh MT + Hình dạng trái đất Mùa Đông/ BBC Mùa Thu/ BBC Mùa Hè/ BBC Mùa Xuân/ BBC Quĩ đạo xoay quanh MT không phải là quĩ đạo tròn đều - Quĩ đạo hình elip lệch tâm 13
Tiếp nhận năng lượng MT là khác nhau theo thời gian trong năm
Giảm dần về 2 cực của trái đất Nếu trục tự xoay = 00 Trục tự xoay = 23,50 Điều gì xảy ra ? Góc nghiêng không cố định mà thay đổi theo chu kỳ chu kỳ Milankovitch Go ́c nghiêng của trục tự quay của trái đất thay đô ̉i con bông vụ 14 Luôn vận động 3. CÁC QUI LUẬT TỰ NHIÊN là kết quả của các vận động 2.1. QL tuần hoàn vật chất và năng lượng 2.2. QL các hiện tượng nhịp điệu 2.3. QL về tính phân dị không gian - QL địa đới - QL phi địa đới - QL địa ô - QL đai cao 1. QL Tuần hoàn vật chất và năng lượng Thể hiện + Các chu trình vật chất và năng lượng + Sự vận động của khí quyển, thuỷ quyển, thạch quyển và sinh quyển •Luôn vận động: vật chất và năng lượng luôn thay đổi phân bố không gian ngay chính trong mỗi quyển •Thể hiện rõ mối quan hệ qua lại, trao đồi vật chất và năng lượng giữa các quyển 2. QL Tính nhịp điệu •Vật chất và năng lượng thay đổi về chất/ lượng/ phân bố không gian theo thời gian có tính chu kỳ •Chu kỳ lập lại - Ngắn: xấp xỉ 1 ngày - Trong bình : xấp xỉ 1 tháng - Dài : xấp xỉ 1 năm - Cực dài (mang tính vũ trụ) trăm năm, ngàn năm 15 Nhịp điệu Thể hiện + Vật lý + Sinh học Nhịp Sinh học theo + Ngày + Mặt trăng/ Triều + Mùa Nhịp vật lý/ vận động theo chu kỳ của trái đất và các khối vật chất + chu kỳ ngày + chu kỳ năm Nhịp mùa – chu kỳ năm Nhịp mùa – chu kỳ năm chu kỳ ngày - đêm Chu kỳ triều ngày/ năm Gió đất – biển / ngày – đêm (breez) 16 Nhịp mùa 3. QL về tính phân dị không gian •Quy luật địa đới Sự thay đổi có tính quy luật của các thành phần địa lývà cảnh quan địa lý theo vĩ độ (từ Xích đạo về hai cực) •Quy luật phi địa đới/ qui luật đai cao QL phân bố không phụ thuộc vào tính chất phân bố theo địa đới của các thành phần địa lý và cảnh quan. Quy luật địa đới Nguyên nhân Dạng hình cầu của Trái Đất + trục tự quay nghiêng + bức xạ Mặt Trời. Bức xạ Mặt Trời là nguồn gốc và động lực của nhiều hiện tượng và quá trình tự nhiên ở bề mặt đất. Phân bố theo đới và lượng bức xạ Mặt Trời đã gây ra tính địa đới của nhiều thành phần và cảnh quan địa lýtrên Trái Đất. Quy luật địa đới NĂNG LƯỢNG BỨC XẠ MT ĐẾN TRÁI ĐẤT GIẢM VỀ HAI CỰC 17 Quy luật địa đới •2. Biểu hiện của quy luật a) Sự phân bố các vòng đai nhiệt trên Trái Đất •Sự hình thành các vòng đai nhiệt trên Trái Đất phụ thuộc vào lượng bức xạ Mặt Trời tới bề mặt và các nhân tố khác •Ranh giới các vòng đai nhiệt được phân biệt theo các đường đẳng nhiệt. Từ Bắc cực đến Nam cực có bảy vòng đai nhiệt. Phân bố nhiệt theo vĩ tuyến Các khối không khí và dòng biển chuyển động từ nơi có năng lượng cao -> năng lượng thấp hơn Phân bố nhiệt theo vĩ tuyến Phân bố bức xạ MT giảm dần từ xích đạo => cực 18 •Vòng đai nóng nằm giữa hai đường đẳng nhiệt năm +20oC của hai bán cầu (khoảng giữa hai vĩ tuyến 30oB và 30oN) •Vòng đai ôn hoà ở hai bán cầu nằm giữa các đường đẳng nhiệt năm +20oC và đường đẳng nhiệt +10oC tháng nóng nhất •Vòng đai lạnh ở các vĩ độ cận cực của hai bán cầu, nằm giữa đường đẳng nhiệt +10oC và 0oC của tháng nóng nhất •Vòng đai băng vĩnh cửu quanh cực, nhiệt độ ở đây quanh năm đều dưới 0oC. Quy luật địa đới Đai nhiệt của đất phân bố theo đới Quy luật địa đới •b) Các đai khí áp và các đới gió trên Trái Đất Các đới khí áp và gió 19 Khí áp và gió 1 khu vực Quy luật địa đới •c) Các đới khí hậu trên Trái Đất Khí hậu được hình thành bởi bức xạ Mặt Trời, hoàn lưu khí quyển và mặt đệm. Song, các nhân tố này đều thể hiện rõ quy luật địa đới, vì thế đã tạo ra các đới khí hậu. Quy luật địa đới 20 Các đới khí hậu Quy luật địa đới •d) Nhóm đất và Thảm thực vật Đới nhiệt độ của đất và loại đất Các loại đất chính phân bố theo đới 21 Phân bố Thảm thực vật theo đới QUY LUẬT PHI ĐỊA ĐỚI Khái niệm Quy luật phi địa đới là quy luật phân bố không phụ thuộc vào tính chất phân bố theo địa đới của các thành phần địa lý và cảnh quan. Nguyên nhân tạo nên quy luật phi địa đới là do nguồn năng lượng bên trong của Trái Đất. Nguồn năng lượng này đã tạo ra sự phân chia bề mặt Trái Đất thành lục địa, đại dương và địa hình núi cao. •Biểu hiện Biểu hiện rõ nhất của quy luật phi địa đới là quy luật địa ô và quy luật đai cao. Quy luật địa ô •Khái niệm Quy luật địa ô là sự thay đổi có quy luật của các thành phần tự nhiên và các cảnh quan theo kinh độ •Nguyên nhân Do sự phân bố đất liền và biển, đại dương, làm cho khí hậu ở lục địa bị phân hoá từ đông sang tây => càng vào trung tâm lục địa, tính chất lục địa càng tăng + Ảnh hưởng của các dãy núi chạy theo hướng kinh tuyến. •Biểu hiện Sự thay đổi các kiểu thảm thực vật theo kinh độ là biểu hiện rõ nét nhất của quy luật địa ô Khí hậu lục địa >< Khí hậu vùng ven biển => Thảm thực vật và phân bố mưa Quy luật địa ô Để xác định mức độ ảnh hưởng Sử dụng độ quãng cách biển 22 Qui luật đai cao A. Humbold(1769-1859) - Khái niệm Quy luật đai cao là sự thay đổi có quy luật của các thành phần tự nhiên và các cảnh quan theo độ cao địa hình. - Nguyên nhân Giảm nhiệt độ theo độ cao cùng với sự thay đổi về độ ẩm và lượng mưa ở vùng núi - Biểu hiện Sự phân bố của các vành đai nhiệt, đất và thực vật theo độ cao địa hình Hiệu ứng FOEHN NHIỆT ĐỘ GIẢM KHI ĐỘ CAO TĂNG KHÔNG KHÍ NGƯNG TỤ, NHIỆT ĐỘ ĐIỂM SƯƠNG GIẢM => TĂNG ĐỘ ẨM KK MÁT, ẨM, MƯA NHIỀU NÓNG, KHÔ Phân bố các kiểu thực vật rừng theo đai cao •Các quy luật địa đới và phi địa đới không tác động riêng lẻ mà diễn ra đồng thời và tương tác lẫn nhau. •Mỗi quy luật lại đóng vai trò chủ yếu trong từng trường hợp cụ thể, chi phối mạnh mẽ chiều hướng phát triển của tự nhiên 23 •sự xuất hiện của các qui luật tự nhiên từ đâu ? Các vấn đề do con người ảnh hưởng đến các qui luật tự nhiên •Lỗ thủng Ozone •Mưa Acid •Hiệu ứng nhà kính Phạm Bách Việt Nội dung 1. Giới thiệu Khoa học địa lý 2. Lịch sử phát triển khoa học địa lý 3. Các quan điểm trong nghiên cứu địa lý; Cách tiếp cận và nghiên cứu trong khoa học ĐL 4. Các phương pháp nghiên cứu trong khoa học ĐL 5. Các hướng nghiên cứu và ứng dụng của KH ĐL 6. Con người địa lý Câu hỏi củng cố kiến thức chương 2 1. Trong thế kỷ 20, vấn đề định lượng trong địa lý đã được đẩy mạnh và tiếp tục phát triển cho tới nay (TK21). Những vấn đề địa lý hiện nay có thể giải quyết bằng định tính được không ? Các anh / chị hãy giải thích tại sao. 2. Tại sao đối với địa lý học, việc nhận thức ra tầm quan trọng của mô hình phân bố không gian của các đối tượng, hiện tượng trên bề mặt trái đất là rất quan trọng