Единство природы неизбежно предполагает и единство науки, которая есть отражение природных закономерностей в человеческом сознании.
Вместе с тем конкретные формы движения материи, противоречия различных форм движения настолько многообразны, носят настолько специфический характер, что появляется необходимость и их отдельного изучения, т. е. возникает нужда в существовании ряда относительно самостоятельных отраслей знания.
Бесспорным мерилом самостоятельности (в указанном выше смысле) служит наличие у науки собственного объекта исследования, качественно отличного от объектов исследования других наук. Наука тогда самостоятельна, когда она изучает то, чего не изучают другие. Иными словами, каждая наука, притязающая на самостоятельность, должна изучать отдельную форму движения материи или ряд связанных между собой и переходящих друг в друга форм движения. Ещё иначе: разграничение сфер в науке основывается на специфических противоречиях, содержащихся в объектах научного исследования; именно исследование определённых противоречий, присущих лишь определённому кругу явлений, составляет задачу той или иной науки.
Обратившись к истории географических наук, можно убедиться, что внимание физико-географов на протяжении столетий неизменно было приковано главным образом к одному и тому же: к поверхности земного шара. Следовательно, объектом физической географии всегда была поверхность Земли.
Какое содержание нужно вкладывать в понятие «поверхность Земли»?
Давно подмечено, что Земля как планета слагается из нескольких объемлющих друг друга оболочек. К самой внешней относится газовая оболочка (атмосфера), ниже неё располагаются гидросфера (водная оболочка) и литосфера (твёрдая каменная оболочка). Внутренность Земли тоже расслаивается на оболочки, обладающие различными физическими свойствами.
Некоторые оболочки так далеки друг от друга, что их непосредственное соприкосновение и прямое взаимное влияние исключены. Но как раз на поверхности Земли вода, воздух, организмы и минеральные вещества находятся не только в тесном контакте, но и в сложнейшем взаимном проникновении и взаимодействии. На поверхности Земли сосредоточивается почти вся солнечная теплота, которая вглубь земного шара не проникает, как не проникает она в значительных количествах и в удалённые от земли слои атмосферы. Только на поверхности Земли и вблизи этой поверхности развивается жизнь. На поверхности Земли наиболее напряжённо развёртываются процессы, обусловленные притекающей из мирового пространства солнечной энергией (деятельность воды, ветра, льдов и т. п.), и особенно выпукло сказываются последствия противоречивого их взаимодействия с другой группой процессов, возбуждаемых внутренней теплотой Земли (различные движения земной коры). Только на поверхности Земли, и нигде более, происходит образование почвенного покрова и осадочных пород, и только здесь могут устойчиво существовать все три физических состояния вещества — твёрдое, жидкое и газообразное. Всё это вместе взятое позволяет утверждать, что поверхность Земли и примыкающие к ней части атмосферы и гидросферы — это область, качественно отличная от всех других оболочек нашей планеты.
Говоря о земной поверхности как объекте своей науки, физико-географ имеет в виду не просто физическую или математическую поверхность, а внутренне целостную материальную систему, особую земную оболочку, отличающуюся от других оболочек планеты наибольшей сложностью своего состава и строения. Материальная система эта в каждый данный момент представляет с внешней стороны известное сочетание рельефа литосферы, её геологических структур и литологических комплексов, водных и воздушных масс, почвенного покрова и органического мира в широком значении этого слова.
Изучать эту систему можно прежде всего в двух главных аспектах: 1) как нечто единое, как целостный и закономерный комплекс предметов, явлений; такого рода изучение есть изучение сложной, но конкретной реальности; 2) каждую составную часть или группу составных частей системы можно исследовать в отдельности; такое изучение имеет дело уже с известной абстракцией.
Оба способа исследования вполне законны, необходимы и развиваются параллельно, оказывая друг другу взаимные услуги, но совершенно очевидно, что формальное объединение сведений, полученных вторым способом, не может заменить изучения земной поверхности, производимого первым способом.
На поверхности Земли ни вода, ни воздух, ни горные породы, ни организмы не являются независимыми друг от друга. Они существуют вместе, и уже хотя бы только поэтому их развитие получает новое направление, которое нельзя предугадать и выяснить при разрозненном их рассмотрении. В комплексе явлений ход каждого из них приобретает иной характер, чем в случае изолированного их бытия. Если не помнить об этом, весь мир предстанет перед нами в виде сплошной цепи неразрешимых загадок.
Влажность климата определяется в первую очередь количеством атмосферных осадков. Вместе с тем, при одной и той же сумме осадков, климат в тундре влажный, в пустыне сухой, потому что роль осадков, одинаковая в обоих этих районах, «искажена» влиянием испарения, которое в тундре и пустыне протекает с различной напряжённостью. Человек может испытывать совершенно одинаковое тепловое ощущение и при температуре воздуха +17°,8 и при температуре +27°,8, но при условии, что в первом случае воздух неподвижен и насыщен водяными парами, а во втором случае относительная влажность равна 40%, а скорость ветра 2 м/сек. Не учитывая отклонения земной оси от перпендикуляра по отношению к плоскости земной орбиты, мы никогда не поймём, почему в нашем полушарии зима бывает как раз в то время, когда Земля находится ближе всего к Солнцу, т. е. источнику нагревания.
Таких примеров, свидетельствующих, что при совместном существовании и взаимодействии явлений образуется не простая их сумма, а новое качество, можно привести множество. И очевидно, что, подобно тому как нельзя изучить свойства сахара на основании одного только знакомства с особенностями углерода, кислорода и водорода, образующих сахар в своём химическом соединении, так же точно нельзя по-настоящему изучить и поверхность Земли, если просто сложить все сведения о рельефе, почве и прочих компонентах, участвующих в её строении. Ибо перед нами — не механическая конструкция из почвы, рельефа, растительности и других составных частей, а качественно новое образование, сложившееся исторически в результате совместного взаимно обусловленного существования и развития этих частей. По использованной уже аналогии земная поверхность — «углевод», а не просто «углерод + кислород + водород».
Нет поэтому никаких сомнений, что реальный комплекс, именуемый поверхностью Земли, вполне заслуживает самостоятельного исследования во всей своей целостности, помимо аналитического изучения отдельных его сторон. Мало того, этот комплекс и не может быть вообще изучен только аналитическим путём, потому что применение того или иного метода зависит далеко не от нашего произвола, но и от подлежащего исследованию предмета: анализ, разлагающий данное конкретное явление и, в целях выделения закона, придающий форму абстракции отдельным сторонам явления, не в состоянии характеризовать неразложенное качество, ибо открытые с его помощью абстрактные вещества уже не будут первичным реальным объектом.
Исследование поверхности Земли как некоторой цельной системы и составляет задачу физической географии. Аналитическое же изучение отдельных сторон или некоторых совокупностей отдельных сторон этой системы входит в задачу других отраслей знания.
Для обозначения объекта физической географии в нашей литературе предложены различные термины: географическая оболочка (А. А. Григорьев), географическая сфера (Д. Л. Арманд), геохора (Ю. П. Бяллович), ландшафтная оболочка (Ю. К. Ефремов), географическая среда (А. М. Смирнов, Ю. Г. Саушкин, К. К. Марков, А. Д. Гожев, В. Л. Котельников и другие). В первом издании нашей книги мы придерживались термина «географическая оболочка», упустив из вида, что такое название создаёт предпосылки для порочного логического круга, если мы будем затем определять географию как «науку о географической оболочке». По тем же основаниям не подходит и термин «географическая сфера». В названии «географическая среда», если говорить об этой среде как объекте физической географии, тоже есть элементы тавтологии; кроме того, географическую среду как понятие исторического материализма трудно в принципе отождествить с понятием объекта физической географии. Объект науки должен иметь свои границы. Стало быть, и для географической среды, если сделать её объектом физической географии, надлежит указать границы. Но исторический материализм не устанавливает ни пределов, ни объёма географической среды, что и естественно, так как в это понятие он вкладывает лишь общий философский смысл: окружающая нас природа. Значит, определив границы для географической среды как объекта своей науки, физико-географы тем самым создадут второе значение одного и того же термина «географическая среда», отличающееся от того, какое принято в историческом материализме. В правомерности подобного приёма можно сомневаться.
Есть и другое соображение, говорящее против механического отождествления географической среды с объектом физической географии. В историческом материализме понятие географической среды означает не только окружающую нас природу, но и хозяйственное отношение человеческого общества к этому природному окружению: географическая среда есть одно из постоянных и необходимых материальных условий существования общества. Но поскольку природа существует независимо от нашей воли, нашего сознания и наличия или отсутствия наших хозяйственных с ней связей, нет никакой необходимости эту природу как объект естественной науки определять через отношение к природе человеческого общества.
Каковы границы ландшафтной оболочки? Можно полагать, опираясь на её определение, что она простирается вверх от физической поверхности Земли, по крайней мере до тропопаузы, поскольку вся тропосфера с её воздушными массами находится с земной поверхностью в непосредственном и активном взаимодействии. В земной коре ландшафтная оболочка простирается в среднем на глубину 4—5 км, отвечающую средней мощности оболочки осадочных пород, которая возникла в результате взаимодействия литосферы, атмосферы, организмов и гидросферы; очевидно, максимальная известная в истории Земли глубина тектонического погружения поверхности литосферы под уровень Мирового океана (в геосинклиналях 15—20 км) является самым нижним пределом ландшафтной оболочки. Вся толща гидросферы и весь органический мир тоже включаются в ландшафтную оболочку. Общая мощность ландшафтной оболочки Земли не превышает 30—35 км.
Ландшафтная оболочка Земли настолько реальна и настолько качественно отлична от других частей нашей планеты, что её вынуждены были обособлять многие авторы, хотя и под другими названиями и в несколько других границах. Так, В. И. Вернадский называет её биосферой и относит к ней нижние слои атмосферы, гидросферу и верхние слои земной коры. А. Е. Ферсман называет её земной корой, потому что в последнюю он включает атмосферу до высоты 10—20 км, гидросферу и литосферу до глубины 15—20 км. Л. В. Пустовалов называет её зоной осадкообразования или осадконакопления, относя к этой зоне нижние части атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы.
Короче говоря, учёный любой специальности, вполне объективно изучающий поверхность Земли, вынужден признать реальность и качественное своеобразие того, что физико-географы ставят в центр своего внимания и что они делают специфическим объектом своего исследования.
В последнее время Е. М. Лавренко предложил выделить в ландшафтной оболочке особый слой наибольшей концентрации жизни — так называемую фитогеосферу, понимая под последней всю совокупность растений и животных и ту среду (твёрдую, жидкую и газообразную), которая насыщена жизнью. Мощность фитогеосферы на суше — несколько десятков метров, в морях и океанах 100—350 м.