四、地理学所研究的地球表层范围

从严密意义上讲，“地球表层”也就是地球外层，应包括地壳底部到大气圈上界。根据现代宇航工具探测，地球表面 1000 公里以上还有大气的分子、离子存在，可见大气圈的上界是相当遥远的。前面已经讲过，地理学中所讲的地球表层上界只限于对流层顶部，但就此而讲，它所包括的上部空间仍然是相当宏大的。地球表层的固体部分，也就是地壳，其最厚处（青藏高原）达 60 公里，最薄处（北冰洋底）也有 10 公里，可见其范围也是相当广大的。目前人类在陆地上的最深石油钻探记录也不过万米左右。二次世界大战以后，美国科学家首倡的莫霍尔（Mohole）地球内部调查计划，在地壳较薄的大西洋底部进行钻探，但由于种种物资和技术方面的困难，只进行 200 米就不得不终止了。现在虽然极少数宇航员已遨游太空，但总的看，人类的活动空间还只限于地球表层的很小范围。因此长期以来地理学家们一直在力图确定一个与人类关系密切而在结构上又相对完整的客体作为地理学的研究对象。

前苏联地理学家卡列斯尼克认为，地理学的研究对象是地理壳，它的范围是从地球的物理表面（陆面、水面）向上向下各延伸 15—20 公里的层圈。以后多数自然地理学家提出从沉积岩石圈到对流层顶部为自然地理学的研究对象，这样一来范围就缩小多了。划定这个范围的理由是：这里是以太阳能为主要能源的外力活动的范围，沉积岩是外力参与下而形成的，对流层是太阳能作用下大气垂直和水平运动的活跃的动态体系，也是地球物理表面对大气圈作用和影响的基本范围，这个范围是太阳能作用的历史——现实复合系统。1981 年，牛文元在《自然地理新论》一书中又提出近地面活动层是自然地理学的研究对象。所谓近地面活动层是指地上、水上 50—100 米的大气（底

部摩擦层，见图 1-2）至地下 25—30 米、水下 100 米（地温、水温年际变化终止线）。他认为这里气温受地表影响最强烈，空气乱流最活跃、太阳能对固体、液体作用最明显。这一提法指出了太阳能现实影响最直接的范围和地理壳中最活跃的核心部分，无疑这是深化自然地理研究的有益探索。人文地理学家很少注意关于地理壳厚度和上下界限的讨论，他们着眼于地表经济、社会、文化地域，是二维空间。还有的地理学家，如前苏联不少地理学家认为地理学没有统一的研究对象，自然地理研究地理壳、有垂直范围问题，而经济地理、人文地理则研究社会经济文化地域，两者根本是两回事情。

综上各种观点，把地球表层作为地理学的研究对象，这是基本一致的意见。至于范围，它直接与科学研究的任务有关，划分只能是相对的。近地面活动层是局地地理学和土地科学的研究范围，而以全球为对象的地理学则要涉及到沉积岩石圈至对流层顶的宏大空间。为了探求它的发生演变的机理， 甚至还要联系这个范围以外的层圈。因为地表构造运动的原因往往超出沉积岩石圈的范围，大气环流变化动因也往往要联系到对流层以外的层圈去分析和思考。而人文地理学中讨论地表经济文化现象的垂直方向的变化，往往没有太大的实际意义。以不同区域范围为对象的地理学，如乡土地理、国家地理其研究的垂直空间范围显然也是不一致的。因此，在地理学内部，企图找出一个各个学科统一的精确一致的范围是不切实际的。但是，就整个地理学来讲，相对地确定研究范围仍是十分必要的，这样可以明确地理学与其他相邻学科的区别和联系，有利于地理学的自我发展。就整个地理学来说，它的研究范围应该是接近地球物理表面与人类关系密切的地球表层部分，即上至对流层顶、下至沉积岩石圈底部，其中以人类的文化圈（智慧圈）为核心。这样划分既使地理学区别于地质学、天文学等空间范围宏大的学科，也使地理学区别于那些不以空间范围的大小来确定自己对象的学科，如物理学、化学、数学以及社会科学等。同时又体现了太阳能对地表作用的历史范畴。