Fyzická geografie

Fyzická geografie je část geografie, která zkoumá zákonitosti vzniku a vývoje přírodní složky krajinné sféry. Zabývá se litosférou, atmosférou, hydrosférou, pedosférou a biosférou, tedy reliéfem, podnebím, vodou, půdami a rozšířením organismů, a hledá souvislosti mezi nimi.¹

Co je fyzická geografie

Fyzická geografie je jednou ze základních částí geografie. Zkoumá procesy a rozložení jevů v přírodním prostředí: v atmosféře, hydrosféře, biosféře a pevné Zemi. Anglicky se jí říká také physical geography, physiography nebo natural geography.¹² Slovo „fyzická“ tu neznamená „zabývající se fyzikou“, ale „přírodní“.

Na rozdíl od geologie, meteorologie nebo biologie nezkoumá fyzická geografie jednu složku přírody izolovaně. Ptá se, jak spolu složky souvisejí a jak se rozmísťují po zemském povrchu. Proč má dolní tok řeky jiný charakter než horní, proč se s nadmořskou výškou mění vegetace, nebo proč se v dešťovém stínu hor vytvářejí sucha, jsou typické otázky fyzické geografie.¹²

Protějškem fyzické geografie je socioekonomická geografie, která studuje člověka a jeho činnost. Obě části se překrývají a spojuje je například environmentální geografie, která zkoumá vztah člověka a prostředí v prostoru.²

Krajinná sféra a geosféry

Předmětem fyzické geografie je fyzickogeografická sféra, přírodní část takzvané krajinné sféry. Je to tenká vrstva na zemském povrchu, v níž se prolínají jednotlivé geosféry.¹ Podle českých zdrojů ji tvoří litosféra, pedosféra, biosféra, hydrosféra a atmosféra, konkrétně její spodní část: troposféra a část stratosféry. Někteří autoři vyčleňují ještě kryosféru, jiní ji počítají k hydrosféře. Pedosféra bývá zase chápána jako průnik biosféry, hydrosféry a litosféry.¹

Anglicky psané přehledy uvádějí stejný soubor sfér: litosféra, hydrosféra, atmosféra, biosféra, pedosféra a kryosféra.² Každé z nich věnujeme samostatnou část níže.

Obory fyzické geografie

Fyzická geografie se dělí na řadu dílčích věd. Česká tradice uvádí zejména tyto:¹

• geomorfologie: tvary zemského povrchu a procesy, které je vytvářejí,
• klimatologie: podnebí a jeho rozložení,
• hydrografie, limnologie a oceánografie: vody na souši a v oceánech,
• glaciologie: ledovce a led,
• pedogeografie: rozšíření půd,
• biogeografie: rozšíření rostlin a živočichů,
• krajinná ekologie (geoekologie): vztahy v krajině,
• paleogeografie: dřívější podoby zemského povrchu,
• matematická (planetární) geografie a geodézie: tvar, rozměry a pohyby Země a její měření.

Další obory podle zahraničního členění

Anglicky psané přehledy navíc uvádějí kvartérní vědy (posledních asi 2,6 milionu let), pobřežní geografii, krajinnou ekologii, geomatiku (sběr a zpracování geografických dat, GIS, dálkový průzkum) a environmentální geografii.²

Litosféra

Podrobně v článku Litosféra. Litosféra je pevný skalnatý obal Země. Tvoří ji zemská kůra a nejvrchnější část pláště, která se při dlouhodobém zatížení chová pružně. Pod ní leží astenosféra, teplejší a plastická vrstva, která se může pomalu pohybovat.⁵ Hranice mezi nimi je dána mechanicky, nikoli chemickým složením.⁵

Rozlišuje se oceánská a kontinentální litosféra. Oceánská má větší hustotu (kolem 2,9 g/cm³), s věkem tloustne až zhruba na 140 kilometrů a zaniká v subdukčních zónách, takže je mladší než asi 170 milionů let. Kontinentální je lehčí (kolem 2,7 g/cm³), tlustá 40 až 280 kilometrů a téměř se nerecykluje. Části kontinentálních štítů jsou starší než tři miliardy let.⁵

Litosférické desky

Podle teorie deskové tektoniky je litosféra rozlámána na několik velkých desek, které se pomalu pohybují po astenosféře. Hlavních desek se podle způsobu členění uvádí sedm nebo osm, k nim přistupuje řada menších.⁴

Desky se stýkají třemi způsoby. Na rozbíhavých (divergentních) hranicích vzniká nová oceánská kůra, například na Středoatlantském hřbetu. Na sbíhavých (konvergentních) hranicích se desky srážejí, což vede k subdukci, hlubokomořským příkopům nebo vzniku pohoří. Na transformních hranicích se desky míjejí po zlomech, jako je kalifornský zlom svatého Ondřeje.⁴ Rychlost pohybu dosahuje od 10 do 40 milimetrů za rok na Středoatlantském hřbetu až asi po 160 milimetrů za rok u desky Nazca.⁴

Myšlenku, že se kontinenty pohybují, přednesl roku 1912 Alfred Wegener s argumenty o shodě pobřeží a výskytu stejných fosilií. Přijata byla až v šedesátých letech 20. století díky objevu rozpínání oceánského dna (Hess, Vine, Matthews) a moderní teorie deskové tektoniky se zformovala v letech 1965 až 1967.⁴

Geomorfologie: jak vzniká reliéf

Geomorfologie studuje původ a vývoj tvarů zemského povrchu na souši i na dně moří. Vzniká souhrou vnitřních (endogenních) procesů, jako jsou zdvih pohoří, sopečná činnost a poklesy, a vnějších (exogenních) procesů, tedy působení vody, větru, ledu, zvětrávání a svahových pohybů.³

Podle převládajícího činitele rozlišuje geomorfologie několik typů modelace: říční (transport splavenin a vývoj koryt), ledovcovou (karové a údolní ledovce, morény, údolí tvaru U), eolickou (větrnou), pobřežní, svahovou a další.³

Teorie vývoje krajiny

V letech 1884 až 1899 vypracoval William Morris Davis model „cyklu eroze“, v němž se krajina vyvíjí od mládí přes zralost a stáří po zarovnaný povrch (peneplén). Alternativu navrhl ve dvacátých letech 20. století Walther Penck, který zdůrazňoval střídání zdvihu a denudace. Grove Karl Gilbert na počátku 20. století zavedl kvantitativní přístup, který ve druhé polovině století rozvinuli například Luna Leopold, Arthur Strahler nebo Stanley Schumm.³

Dnešní geomorfologové využívají terénní měření, dálkový průzkum, digitální modely terénu, laserové skenování (LiDAR), diferenční GPS i datování pomocí kosmogenních nuklidů, které umožňuje určit stáří povrchů a rychlost jejich změn.³

Geomorfologické členění Česka

České území se geomorfologicky člení na šest úrovní: provincie, subprovincie, oblasti, celky, podcelky a okrsky. Rozkládají se zde čtyři provincie: Česká vysočina (zhruba tři čtvrtiny území), Západní Karpaty na jihovýchodě a východě, a v malých částech Středoevropská nížina a Západopanonská pánev. Základním referenčním dílem je Zeměpisný lexikon ČR: Hory a nížiny od Jaromíra Demka a Petera Mackovčina z roku 2006.¹⁵

Atmosféra

Podrobně v článku Atmosféra Země. Atmosféra je plynný obal Země. Její celková hmotnost činí asi 5,15 × 10¹⁸ kg, přičemž zhruba 80 % připadá na troposféru a polovina hmoty leží v nejnižších 5,5 kilometrech. Atmosférický tlak na úrovni moře je 101 325 pascalů.⁶

Složení atmosféry

Suchý vzduch tvoří z objemu přibližně 78,08 % dusíku, 20,95 % kyslíku a 0,93 % argonu. Koncentrace oxidu uhličitého byla v roce 2024 asi 424 ppm (0,042 %). Vodní pára tvoří u hladiny moře asi 1 % a v celé atmosféře v průměru asi 0,4 %.⁶

Vrstvy atmosféry

Atmosféra se podle průběhu teploty dělí na pět vrstev:⁶

Klimatologie a podnebí

Klimatologie studuje podnebí Země, tedy stav atmosféry zprůměrovaný za dlouhou dobu, obvykle alespoň 30 let. Od počasí, které popisuje krátkodobý stav atmosféry, se liší právě touto délkou období.⁸ Dnes je jedním z jejích hlavních témat změna klimatu způsobená člověkem.⁸

Klimatologie se dělí na paleoklimatologii (rekonstrukce minulého klimatu z ledovcových jader nebo letokruhů), bioklimatologii, synoptickou a dynamickou klimatologii. Pracuje s měřeními z meteorologických stanic a s matematickými modely, které simulují vzájemné působení atmosféry, oceánů, souše a ledu.⁸

Köppenova klasifikace podnebí

Nejužívanější klasifikaci podnebí poprvé publikoval roku 1884 Wladimir Köppen, významně ji upravil v letech 1918 a 1936 a později ji doplnil Rudolf Geiger (1954, 1961), proto se jí říká Köppenova–Geigerova. Dělí podnebí do pěti skupin: A (tropické), B (suché), C (mírné), D (kontinentální) a E (polární). Další písmena vyjadřují rozdělení srážek a teplotní poměry.⁷

Klasifikace dobře odpovídá výskytu hlavních typů vegetace, proto se používá při sledování změn ekosystémů.⁷

Podnebí Česka

Česko leží v mírném pásu s vlivy oceánského i kontinentálního podnebí. Podle Köppenovy klasifikace leží Česko na hranici mírného (C) a chladného (D) podnebí a zařazení závisí na použitých datech a období; podrobněji viz Podnebí. Průměrné roční srážky činí asi 686 milimetrů, od 410 mm v nejsušších oblastech (Libědice) po 1 705 mm v nejvlhčích (Bílý Potok). Teplota klesá zhruba o 0,61 °C na každých 100 metrů výšky.¹⁶

Nejnižší teplotu, −42,2 °C, naměřili 11. února 1929 v Litvínovicích.¹⁶ Dosavadní rekord 40,4 °C z 20. srpna 2012 v Dobřichovicích překonalo v červnu 2026 měření v Doksanech na Litoměřicku, kde ČHMÚ potvrdil novou hodnotu 41,9 °C.¹⁷

Hydrosféra

Podrobně v článku Hydrosféra. Hydrosféra je vodní obal Země. Oceán pokrývá asi 71 % zemského povrchu, tedy zhruba 361 milionů km². Celkový objem vody se odhaduje na 1,386 miliardy km³, z toho 97,5 % je voda slaná a jen 2,5 % sladká. Průměrná slanost oceánské vody činí asi 35 gramů soli na kilogram.⁹

Sladká voda je rozdělena nerovnoměrně: 68,9 % je vázáno v ledu a trvalé sněhové pokrývce, 30,8 % tvoří podzemní voda a jen asi 0,3 % jsou dostupná jezera, nádrže a řeky.⁹

Oběh vody v přírodě

Voda neustále koluje mezi oceánem, atmosférou a souší. Za rok se v oběhu vymění asi 577 000 km³ vody. Z oceánů se vypaří asi 502 800 km³ a nad oceány spadne 458 000 km³ srážek, ze souše se vypaří 74 200 km³ a nad souší spadne 119 000 km³. Rozdíl odtéká řekami zpět do moří, ročně asi 42 700 km³.⁹

Délka pobytu vody v jednotlivých zásobnících se velmi liší. V řekách voda zůstane v průměru 16 dnů, v jezerech 17 let, v oceánech asi 2 500 let a v horských ledovcích či hlubokých podzemních vodách přibližně 1 500 let, v permafrostu a ledovcových příkrovech až 10 000 let.⁹

Hydrologie

Hydrologie studuje pohyb, rozšíření a využívání vody na Zemi, tedy koloběh vody, vodní zdroje a povodí. Dělí se na hydrologii povrchových vod, podzemních vod (hydrogeologii) a mořskou hydrologii.¹⁰ Systematická měření srážek a odtoku zahájili v 17. století Pierre Perrault a Edme Mariotte a v 19. a 20. století vznikly základní teorie, například Darcyho zákon a teorie vsakování.¹⁰

Praktické využití najde hydrologie při předpovědích povodní a sucha, při projektování přehrad, zavlažování, zásobování pitnou vodou nebo hodnocení šíření znečištění.¹⁰

Tři moře v Česku

Územím Česka prochází hlavní evropské rozvodí. Voda odtéká do tří moří: z největší části území povodím Labe do Severního moře, z Moravy povodím Dunaje do Černého moře a ze Slezska povodím Odry do Baltského moře. Místo, kde se všechna tři povodí stýkají, leží na hoře Klepáč (1 144 m) v masivu Králického Sněžníku.¹⁸

Kryosféra

Kryosféra zahrnuje všechny podoby ledu na Zemi: mořský led, led na řekách a jezerech, sníh, ledovce, ledové čepice a příkrovy a permafrost. Je největší zásobárnou sladké vody, vázané v ledu je asi 69 % všech zásob.¹¹

Grónský ledovcový příkrov má objem asi 2,9 milionu km³ a jeho úplné roztání by zvedlo hladinu oceánů přibližně o 7,4 metru. Permafrost leží pod asi 15 % odkryté souše severní polokoule a pod 11 % souše celosvětově. Zasněžené plochy odrážejí 80 až 90 % záření (albedo), zatímco oceán jen asi 6 %, proto ústup ledu urychluje oteplování. Rozloha arktického mořského ledu klesá asi o 4,7 % za desetiletí.¹¹

Pedosféra a půdní horizonty

Podrobně v článku Pedosféra. Pedosféra je půdní obal Země. Půda je směs organických látek, minerálů, plynů, vody a organismů, která umožňuje život rostlin a půdních organismů. Plní čtyři základní funkce: je prostředím pro růst rostlin, ukládá, zásobuje a čistí vodu, ovlivňuje atmosféru a je domovem půdních organismů.¹² V gramu půdy žijí miliardy organismů z tisíců druhů, většinou mikrobů a velká část z nich je dosud neprozkoumána.¹²

Jak vzniká půda

Zakladatelem půdní vědy (pedologie) byl v 19. století ruský přírodovědec Vasilij Dokučajev, který půdu poprvé chápal jako samostatné přírodní těleso, ne jen zvětralou horninu. V roce 1941 shrnul Hans Jenny půdotvorné činitele do pěti faktorů zkratky CLORPT: klima, organismy, reliéf, mateční hornina a čas.²¹²

Půdní horizonty

Zralý půdní profil se obvykle dělí na horizonty označované písmeny. Na povrchu leží organický horizont O, pod ním horizont A (rozložená organická hmota promísená s minerály), horizont B (nahromaděné látky vyplavené shora) a horizont C (zvětralá mateční hornina). Horizonty A a B dohromady tvoří solum, v němž je soustředěna většina živé složky půdy.¹²

Biosféra a biogeografie

Podrobně v článku Biosféra. Biosféra je souhrn všech ekosystémů, prostor, kde na Zemi existuje život. Pojem zavedl roku 1875 geolog Eduard Suess a jako vědecký koncept jej rozvinul v dvacátých letech 20. století Vladimir Vernadskij.¹³

Život proniká do překvapivých výšek a hloubek: supi Rüppellovi létají až ve výšce 11 300 metrů a mikroby žijí 11 034 metrů hluboko v Mariánském příkopu. Omezujícím činitelem je spíše teplota, nejvyšší doložená teplota, při které organismy přežívají, je 122 °C. Odhaduje se, že na Zemi žije asi 10³⁰ buněk a první život vznikl před 3,5 až 4,3 miliardy let.¹³

Biosféra se dělí na biomy, které se střídají především podle zeměpisné šířky. Nejbohatší na druhy jsou biomy v okolí rovníku, nejchudší polární.¹³

Biogeografie

Biogeografie zkoumá rozšíření druhů a ekosystémů v prostoru i v geologickém čase. Dělí se na fytogeografii (rostliny), zoogeografii (živočichové), ostrovní biogeografii a ekologickou a historickou biogeografii.¹⁴

Základy položili Carl Linné a hrabě Buffon v 18. století a Alexander von Humboldt, který v 19. století popsal rozšíření rostlin a vegetační pásma. Alfred Russel Wallace, uznávaný jako otec biogeografie, vydal roku 1876 dílo The Geographical Distribution of Animals a objevil Wallaceovu linii oddělující faunu Asie od fauny Austrálie. Robert MacArthur a Edward O. Wilson vytvořili roku 1967 teorii ostrovní biogeografie, podle níž lze druhovou bohatost ostrova předpovědět z jeho rozlohy, imigrace a vymírání.¹⁴

Dnes se biogeografie opírá o GIS, družicové snímky a modelování rozšíření druhů a používá se v ochraně přírody, při studiu dopadů změny klimatu, invazních druhů a šíření chorob.¹⁴

Dějiny fyzické geografie

Základy popisné fyzické geografie položili ve starověku Strabón, Eratosthenés a Dionýsios Periegetés.² V 16. století vydal Martín Fernández de Enciso dílo Suma de Geographia, první zeměpisný popis Nového světa.² Jak se obor v dalších staletích vyvíjel, ukazuje článek Geografie.

V 18. století položil základy ruské geografie Michail Lomonosov, který mimo jiné prokázal organický původ půdy. Ve druhé polovině 19. století založil Vasilij Dokučajev pedologii a zavedl princip komplexního zkoumání území, Wladimir Köppen vytvořil klasifikaci podnebí a zakladatelsky přispěl k paleoklimatologii.²

Na přelomu 19. a 20. století přišel William Morris Davis s cyklem eroze, který modernizoval geomorfologii. Jeho žáci Isaiah Bowman a Mark Jefferson rozvíjeli další podobory a Curtis Marbut půdní vědu.² Teoreticky obor ovlivnil spor mezi uniformitarismem Jamese Huttona a katastrofismem Georgese Cuviera a Darwinova evoluční teorie, která podnítila rozvoj biogeografie. Moderním impulsem byla desková tektonika (1960. léta) a od druhé poloviny 20. století počítače, GIS a dálkový průzkum.²⁴¹⁰

Metody fyzické geografie

Fyzická geografie kombinuje terénní pozorování a měření s dálkovým průzkumem Země, geografickými informačními systémy, geostatistikou a numerickým modelováním. Na straně kartografie se opírá o mapy a digitální modely terénu.²³

Minulé podmínky se rekonstruují nepřímo, z takzvaných proxy dat: z ledovcových jader, letokruhů nebo sedimentů. Slouží i k určování dlouhodobých změn klimatu.⁸

Nejčastější omyly o fyzické geografii

Fyzická geografie není totéž co geologie ani meteorologie. Geologie se věnuje stavbě a vývoji Země, meteorologie krátkodobému stavu atmosféry. Fyzická geografie propojuje poznatky z nich s hydrologií, pedologií a biologií a sleduje, jak se jevy rozmísťují na zemském povrchu a jak se ovlivňují.¹²

Fyzická geografie také není pouhý popis přírody. Hledá zákonitosti vzniku a dynamiky přírodní složky krajinné sféry.¹

Související témata

Další články: Geografie (nadřazený obor), socioekonomická geografie, regionální geografie a kartografie.

Časté otázky

Jaké jsou půdní horizonty?

Zralá půda má horizonty O (organický povrchový), A (promísený s minerály), B (nahromaděné vyplavené látky) a C (zvětralá mateční hornina).¹²

Jak funguje oběh vody v přírodě?

Voda se vypařuje z oceánů a souše, kondenzuje v atmosféře, padá jako srážky a odtéká řekami nebo podzemím zpět do moří. Za rok se takto vymění asi 577 000 km³ vody.⁹