空间结构的有序性,不仅仅表现在奇异的分布序列和某些统一的特征上,有时还表现在分类对比的描述之中。在这里,它是指空间的有序性,既可以表现在等级序列中,也可以表现在可比序列之中。例如太阳系九大行星中的类地行星和类木行星就是说明。
在整个太阳系中,我们最为关注的当然还是地球。由于它本身所具有的个性,不用说与类木行星相比,就是与类地行星中的其他行星相比,也带有很大的特殊性。这种特殊性如果从有序性的角度去理解,可以归纳为这样的结论:地球比其他行星具备着更大的有序结构,表现在它所接收的能量中,可以利用的(根据特定的评价标准)活动能即自由能,要大于其它各个行星。而且就地球本身的进化而言,随着时间的推移,这种自由能所占的份额也在不断地增大。可以这样认为,越是有序的和越是进化的物体,也就具有越复杂、越精巧的能量交换和能量传输。我们从表2-2可以获得某种感性的认识。
接着,我们讨论地球自身的空间有序特性。首先,可以阐述一下在垂直方向上(与重力方向相符)的空间有序分布:在重力的统一作用下,由地球的地核向外扩展,大致看到一个呈同心圆状的圈层构造。这个圈层构造可以按照物质比重递减的顺序,由地心向外层空间排成一个有规律的序列(图2-1)。
根据多种方法计算,已知地球本身的平均密度为5.525千克/立方米。但是地球表层的物质密度,远远低于这个数值,这样即可合理地推算出在深层的地幔和更深的地核,其组成物质的密度,一定大大超过地球物质的平均密度。事实的确如此,沿着地球表层垂直向下,这种密度一直呈现有序递增的状态。该垂直方向上各种物质组成及其基本特性,如表2-3所示。
现在我们再来讨论水平方向上的有序变化。以地球的平均海平面为基准,从赤道向两极的水平变化是有明显规律的。此种有序性在太阳辐射能分布状况的统一制约下,综合了地球的位置、地球的大小和地球的运动等特性,大致为赤道附近能量收入最多,而
后向两极方向逐渐减小。尽管此种变化随着昼夜和季节的变化而有着周期变化,同时在地球表面的局部尚有经向上的交换和差异,但从总的方面看,可以比较容易地划分出地球表面所形成的气候带、生物带、土壤带等带状特点。此种有序分布的存在,在探求地理规律时,就成为必须考虑的基本性质,而如何以有序性的概念加以解释,也是我们应作的工作之一。
自然地理学家和人文地理学家在各自的研究中,几乎无一例外地都从研究对象中引出某种共同的发现,其中几何级数的空间等级系统,十分引人注目。这种具有包容性和层次性的空间有序,其形成和表现当然不是偶然的表面现象,而是由地理环境的空间组织和结构特征所决定的。例如,在一个大河流域内(以概念化的方式推断,全球陆地表面的绝大部分,可以认为是由不同大小的流域空间的无隙镶嵌所构成的,它们在空间分布上的衔接,正是通过彼此的封闭和隔离完成的。这里所谓的陆地绝大部分,是因为极端干旱区、沙漠区、冰盖区等,暂时可以不包括在流域的范围之内,但并不等于说这些地区完全不可以适用这个概念),具有不同等级大小的河流,在其数目与所占据的流域面积上,呈现着一种几何级数的关系,并已成为地貌学家所熟知的一条规律。根据豪顿关于河流等级划分的原始设想,美国地貌学家斯川勒在1952年进行了修正,可依照图2-3(图略)所示的那样。