《人類科學技術史-288》洪堡與近代地理學的創立

洪堡與近代地理學的創立
1.19世紀的地學家

第一個把生物學引入到地質學的是"英國地質之父"史密斯(1769-1839年，英國）。史密斯原是一位測量工，他每到一處測量總是留心觀察巖石剖面。在18世紀末，他從長期的觀察研究中已領悟到"每一地層中都含有獨特的生物化石"。經過綜合和概括他提出了著名的"地層層序律"，編制了化石一覽表，同時還繪出了地層柱狀圖和地質剖面圖，但是這一成就并未引起人們的重視。

1799年，他自費在英國各地作地質考察，1815年出版了他編繪的《英格蘭和威爾士及部分蘇格蘭地質圖》，在這幅圖上他用顏色標出了英國地層的層序。次年，又出版了《以生物化石鑒定地層》的專著，首先提出用"標準化石"和"化石組合"鑒定地層層位的原則，從而為歷史地質學奠定了牢固的基礎，這一原則和方法一直沿用至今。

同一時期研究化石與地層關系的還有居維葉。稍晚，賴爾的同伴麥寄生研究過歐洲各地區古生代地層，他的研究推動了19世紀地層學的進步。

在賴爾提出地質進化論之前，曾有二位地質學家發表過類似的思想，一位是英格蘭人赫頓，一位是普列沃斯特(1787-1856年，法國）。前者強調由于火成原因造成地質的漸變，后者從巴黎附近一個古老湖泊的演變歷史說明長時期的微小地質變化可以使地貌從一種狀態演變到另一種狀態，也可以說明何以不同的地層或存有淡水化石或存有海洋化石。他們的研究對賴爾產生了影響。

丹納(1813-1895年，美國）是19世紀繼賴爾之后的一位大地質學家。19世紀30年代，丹納曾到世界各地作地質考察，特別是在1838年至1842年期間他隨探險隊詳細考察了南美海岸和太平洋的地質情況。在此基礎上他提出了所謂的"地槽"概念。地槽是指地殼強烈下陷的部分，地槽中除凹陷外后來還證明存在褶皺和一定的沉積構造。地槽理論后來由德國人史蒂勒加以發展，又進而分為正地槽和準地槽等，成為大地構造理論中的一個學說。

19世紀中期還有一位值得一提的地質學家，他是李希霍芬(1833-1905年，德國）。李希霍芬曾任國際地理學會會長，1868-1872年期間曾考察過中國、日本、爪哇、印度等地。他到中國7次，考察過當時18個省中的11個，著有《中國》、《中國地圖集》。他對中國的煤礦及其它資源分布很感興趣；在地質學方面，他提出了中國黃土高原風成說、震旦系的命名、自然地理區劃等。在地質學研究方法上，他主張把各地域地質地理貫穿在一起研究，同時又強調區域性地質地理的深入研究。這一切使他在地質界享有很高的聲望。

2.洪堡與近代地理學的創立

自19世紀起，在洪堡等一批地理學家的努力之下，地理學分化為自然地理學和人文地理學。地理學家們開始用整體的觀點和綜合的方法研究地球表面乃至大氣層中的一切自然現象。

亞歷山大.馮.洪堡(1769-1859年，德國）是自然地理學家、近代地質學、氣象學、地磁學和生態學的創始人之一。1799年，他和植物學家邦普蘭(1773-1857年，法國）乘"畢查羅"號軍艦從西班牙出發，開赴美洲作科學考察。他們首先在委內瑞拉的庫瑪納登陸，考察了那里的熱帶植物群落，進行了天文觀測。又于1800年乘船沿奧里諾科河上溯，深入到人跡罕至的原始密林中考察。是年冬，他們前往古巴，對這個號稱"糖與奴隸之島"的政治、經濟和資源情況作了考察。

1801年，他二赴南美考察，在哥倫比亞登陸，沿馬格達雷河溯源而上至翁達，然后棄舟登安弟斯山南行，經波哥大圣基多，在基多登上安弟山山脊繼續南下，至秘魯首都利馬。沿途他們用空盒氣壓計測定了所到地方的高度，記錄了各地氣候，測定了各觀測點的經緯度。他們還考察了各地的動、植物種類和生長情況，同時還調查了各地的社會及經濟狀況。在厄瓜多爾他們冒著生命危險考察了境內的火山；在利馬觀察過南半球天文，研究過鳥糞的肥料作用。

1803年，他們在西班牙的殖民地墨西哥做了深入的社會調查，揭露了殖民者掠奪式的開采資源和農業上單一種植的弊端。次年結束在南美的考察并回到歐洲。在法國他系統地整理了南美洲的考察資料，寫成《新大陸熱帶地區旅行記》共30卷。

1827年他回到久別的德國，此后從事《宇宙》一書的寫作，這是一部描述整個物質世界的科學巨著，經過26年的努力，該書第一卷于1845年出版，最后一卷到1862年才發行，其時他已去世近5年了。《宇宙》是一部百科全書式的著作，洪堡力求從各種現象中看到相互間的聯系，從差異中看到統一。

由于涉獵范圍廣闊，他被譽為"近代的亞里士多德"。洪堡的考察工作在當時獨具特色。他經常攜帶幾十種儀器和設備，每到一處必對該地的動、植物的種類、分布作詳細考察，還要測量當地的緯度、氣溫、氣壓、大氣成分，地磁等，這種全面的科學觀察和測量是由洪堡開創的。這使洪堡在氣象學、植物地理學以及地球物理學等方面取得了一系列研究成果。

1827年，洪堡創造了等溫線的概念，并首先繪出一張全球等溫線地圖，得以比較地球上不同地區的氣候。后來這一成就成為比較氣候學的基礎之一。他還在安第斯山脈的一些高峰上研究過氣溫隨海拔高度下降的比率；研究過赤道帶暴風與大氣擾動的起源問題。

在植物地理學上，他發現植物分布與氣候的關系和植物分布受地形的影響，他指出單純按洲和地區列舉植物的名錄是不夠的，還應當說明當地氣候和地形的影響作用。

在考察中他劃分出火山活動帶，認為火山活動帶與地殼的裂縫相關，通過地磁測量研究，他首先提出了磁緯度的概念，總結出地磁場強度隨緯度而升高的規律。鑒于氣象對人類活動的巨大影響，他于1823年建議各國廣泛建立氣象臺和地磁臺，這一建議立即得到廣泛響應。

洪堡十分重視人和自然的關系，他在著作中列舉了大量事實論證人如何依賴土壤、植被和氣候，植被又是如何受自然條件的制約等等。由于洪堡的成就，使地理學在19世紀逐漸發展成一門成熟的科學。