A FÖLDRAJZ, FÖLDTUDOMÁNYOK TÁRGYA, FUNKCIÓI

1. A FÖLDRAJZ, FÖLDTUDOMÁNYOK TÁRGYA, FUNKCIÓI • Anyagok elérhetőek: geo.u-szeged.hu/~rjanos • Ajánlott irodalmak: • Jakucs L.: Általános természeti földrajz 1. – A földrajzi burok kozmogén és endogén dinamikája • Báldi T. Elemző földtan • Tudomány c. folyóirat 1988. szept, 1989. szept, 1992. jun.

2. Az emberiség egyik legősibb tudománya - környezet ismeret (rögzítve pl. térkép, sziklarajzok) - egyszerűbb összefüggések (pl. az öntözéses gazd-hoz alapvető földr. ism.) Néhány fontosabb emlék: - Leírás kínai tartományokról (i.e. 3. évezred), babilóniai világtérkép (i.e. 6. sz.) - Anaximandrosz a Föld alakjáról (i.e. 6. sz.), Strabon (i.e. 63- i.sz. 23) Geographicája, Ptolemaios térképe (Danikan) stb.

3. A földrajz/földtudományok funkciói: 1. Föld- és környezetleírás Alapfunkció bővülő tartalommal. Pl. Plinius, Marco Polo, földrajzi felfedezések, stb. 2. Folyamatértékelés, oknyomozás tény, jelenség - magyarázat - összefüggések - elmélet Pl. égh. övezetesség, lemeztektonika E funkció igazi megteremtője A. Humboldt (Kozmosz 5 kötet) Differenciálódó tudomány, műszerek fejlődése

4. A földrajz/földtudományok funkciói: 3. Környezethasznosítás értékelése, prognózisok Gazdasági oldala pl. nyersanyag kutatás (ill. korlátozottságuk) Környezetpusztulás, nagy környezet átalakítások, nagyberuházások (khv) Tájértékelés, környezetpotenciálok Globális problémák Optimális környezethasználat. (fenntartható fejlődés) 4. Földrajzi információs rendszer (GIS - FIR) Térbeli adatrendszer sokféle céllal. Feldolgozhatóság, egyszerre több információs réteg. Pontosság (pl. térbeli GPS) Nem csak földrajz (sőt, alig az). Az egyik leggyorsabban fejlődő tud.ág.

5. Mi tette lehetővé a földrajz/földtudományok megújulását? Lehetőségek: A technika fejl., a vizsgálati eszközök és módszerek forradalma (új módszerek, pontosság) - anyagvizsgálatok (pl. C14, paleomágneses vizsg., nehézfém vizsg.) - távérzékelés, űrkutatás - komputer tech. és távközlés fejlődése - a pontos eredményekhez (információ, irodalom) való hozzáférhetőség Igények: - környezeti problémák (nyersanyagok, szennyezések, stb) - a társ. fejlődéséből adódó természetes igények (hatásvizsgálatok)

6. A természeti földrajz időbeli fejlődése • Görög-római időszak • Egyszerű földrajzi, történeti leírások • A Föld mint égitest (méretek, zónatan  égh.övezetesség - Eratoszthenész, Poszeidoniosz) • Földrajzi jelenségek felismerése (pl. ár-apály jel. és a Hold, magassági övezetesség - Theophrasztosz i.e. IV. sz., )

7. A természeti földrajz időbeli fejlődése • Középkortól • Marco Polo, nagy földr. felfed. - útleírások kevés földr. ismeret (inkább csak az érdekességek) • Légnyomás és magasság közötti összefügg. - barométeres magasság mérés (Pascal 1648) • Monszun és passzát szélrendszerek (Halley 1686) • Tengeráramlások (Vossius 1663) • Humboldt (1769-1859) természetanalízise • Övezetesség felismerése, szintetizáló gondolkodás • Ritter (1779-1859) természet-történelem kapcs. vizsg.

8. A tudományok differenciációja a XIX. sz-tól. Egyre szerteágazóbb ismeretanyag, a nagy polihisztorok ideje lejárt. Földtan: aktualizmus elve, Lyell 1833(a természet változásait a jelenleg is ható erőkkel és folyamatokkal - különleges katasztrófák nélkül is - meg lehet magyarázni.) Geomorfológia: Richthofen, Davis, Penck, a 19. sz. utolsó és a 20. első negyede Talajföldr.: Dokucsajev (19. sz. vége) Klimatológia: Köppen (20. sz. eleje) Tájkutatás, majd tájökológia: kezdetek Vidal de la Blanche

9. A Föld belső folyamatainak megismerése érdekében több társtudomány eredményei: Földtan/földtudományok kőzettan („mesél” az anyag és a szerkezet, azaz az anyagból folyamatra következtethetünk) rétegtan elve (Steno 1669) (a térbeli helyzet és az időbeliségre utal) tektonikai elv (formák, szerkezet alapján következtetni a ható tényezőkre) vezérkövületek aktualizmus (nemcsak a Föld, hanem a Naprendszer figyelembevételével) Geofizika (kiemelten szeizmológia, absz. kormeghatározás, mágnesesség)

10. A FÖLD ALAKJA, MÉRETEI

11. A görögök az ókori népek csillagászati adataikat felhasználva már kikapcsolták a természetfeletti misztikus magyarázatokat. Helyette: természetesség, egyszerűség, elfogulatlanság (megfigyelésekre alapozva). • Thales (ion) iskola – okoskodással, mint legtökéletesebb test a gömb • Pytagorasz (i.e. 6. sz.) – analógiák alkalmazása (a Hold ívszerű határa). • Arisztotelész (i.e. 4. sz.) – már gyakorlati tények alapján (hajók, víz, csillagok delelése) megbecsülte a Föld kerületét: 400 ezer stadion (kb. 1,5 szörös) – nem feltétlenül gömb, de íves felület

12. Mért eredmények: Eratoszthenész (i. e. 275-194) klasszikus mérése 250 ezer stadion Mennyi 1 stadion? 157-211 m.  39250-52750 km.

13. Jelentős mérési adatok még: Hipparkhosz 278 e.s., Marcianus Heracleota 259200 s, Posszeidonisz (i.e. 2-1.sz.) 240 e.s., majd 180 e.s.  ezt vette át Ptolemaiosz világtérképére, és másfél ezer évig ez volt a meghatározó adat! (Figyelemre méltó, hogy Arisztarkhosz (i.e. 3. sz.) trigonometriai ismeretek felhasználásával meghatározta a Föld-Hold, majd Föld-Nap távolságot is.)

14. FÖLD NEHÉZSÉGI ERŐTERE A Föld alakjának meghatározása terén lényeges előrelépés a Newton-féle tömegvonzás alkalmazása: egy tömeg térbeli eloszlása meghatározza a nehézségi erő irányát és nagyságát. Newton és Huyghens rájött, hogy ez visszafelé is igaz azaz az erőtérből lehet következtetni a tömegeloszlásra ( a Föld alakra)

15. A nehézségi erőtér jelentősége: • sok és közvetlen befolyás életünkre (pl. megszabja életünket, korlátozza cselekedeteinket, építményeink méretét, stb.) • érzékelésére külön érzékszervünk van (ezért szemléletünkben vektor jellege eltűnik - sík képzelete), • mint kölcsönhatás kicsi (a proton elektron között a töltésből eredő hatás 2x1039-szer nagyobb, mint a gravitációs), de csillagászati méretek esetén meghatározó lehet - gömbszimmetria • hatása a felszíni domborzatra (max. magasságok és mélységek, a gránitos kéreg is kitér a nagy gravitációs nyomás elől, folyadékként viselkedik).

16. Részletes g mérések. • Egyenlítőn: 978,05 gal, sarkokon: 983,23 gal • Richer ingás kísérlete (1672) • kételyek a Föld gömb alakjáról, ui. az 5,2 gal g különbségből csak 3,4 magyarázható a centrifugális erővel. • Lapultság: Newton (1687) 1:230, Huyghens (1690) 1: 578 //A helyes 1:298//

17. A nehézségi erőtér két komponense: 1. tömegvonzás 2. a Föld forgásából adódó centrifugális erő (m2Rcos) /függ a földrajzi. szélességtől/

18. A Föld alaka (tömegvonzás és centrifugális erő által meghatározott) nehézségi erőtér nívófelülete. /Képzelt nyugalomban levő tengerszint./ Ez a felület a geoid - Listing 1873. Gyakorlati következményekre példák: „arany vásárlás”, űrhajók indítása Eötvös-jelenség (K-Ny irányú mozgásoknál is változik a nehézségi erőtér – K felé haladva csökken, Ny felé nő) A geoid alak eltérése a forgási ellipszoidtól (ami matematikai képlettel jól leírható) a geoid unduláció.

21. A Föld adatai: • Egyenlítői sugár: 6378 km, sarki sugár: 6356,8 km • Felszín: 510 millió km2 • Sok gravitációs és alak mérés: • Eszközei: • graviméter, • Eötvös inga, • műholdak (pontosságuk 0,01 mgal alatt) • Távolságmérések: GPS, lézeres, terepi • Eredmények: • geoid - ebben 4 db + és 5 db - irányú eltérés, • a pólusok távolsága az Egyenlítőtől nem azonos • ( egyenlítői lapultság 200 m alatt, stb.)

22. A geoidfelület eltérése az ideális ellipszoidtól (10 méteres izovonalakkal) A nehézségi erőtér változásának mértékegysége: 1 eötvös (1 cm-en távolságon 1 milliárdod résszel vált )

23. A számított és mért adatok összevetésével: gravitációs anomáliák. • Állandó és változó g. anomáliák. • Az „állandók” okai: • rétegsor, • geológiai szerkezetek, • tszf magasság, • geoid unduláció, • közeli tereptárgyak. rétegsor

24. Geológiai szerkezet

25. Geológiai szerkezet

26. Gravitációs anomália térképek Faye-féle grav. anomália térk. - az összes anomáliát okozó tényező hatása Bouguer-féle grav. an. térk. (a nagy ható tényezők levonásával a maradék eltérések - a felső néhány km anomáliái) Eredmények: izosztatikus Föld-modell a pontos adatok alapján állandó és változó anomáliák hadászati jelentőség