As a consequence of these changes, physical geography moved away from inductive accounts of environments and their origins and toward analysis of physical systems and processes. O interesse na fisiografia da superfície da terra foi substituído por pesquisas sobre como o meio ambiente funciona.
O exemplo mais claro desta mudança veio em geomorfologia, que era de longe o maior componente da geografia física. O modelo dominante por várias décadas foi desenvolvido e amplamente divulgado por William Morris Davis, que concebeu um ciclo normal idealizado de erosão em regiões climáticas temperadas envolvendo o poder erosivo da água corrente. Seus seguidores usaram evidências cartográficas e de campo para sustentar relatos de como as paisagens foram formadas: eles construíram o que geógrafos no Reino Unido chamaram de “cronologias da denudação”. Davis reconheceu uma série de outros ciclos fora das áreas climáticas temperadas em áreas glaciadas, desérticas, periglaciais e montanhosas, bem como em áreas costeiras e calcárias. Cada um destes ciclos separados tinha suas próprias características de terreno. Devido à mudança climática global de longo prazo, no entanto, eles podem ter caracterizado as áreas agora temperadas em diferentes períodos. Para geomorfologistas que trabalham em regiões temperadas, o interesse particular focou-se no avanço e recuo dos glaciares durante a época do Pleistoceno (cerca de 2.600.000 a 11.700 anos atrás). A interpretação da paisagem em muitas dessas áreas envolveu a identificação da influência das glaciações e das consequências do aquecimento global, mais recentemente um assunto de considerável interesse científico. Na década de 1950, uma grande crítica a este trabalho foi que ele foi baseado em pressupostos não testados em relação aos processos de formação de paisagens. Como é que a água corrente desgasta rochas? Somente responder a tais perguntas poderia explicar a criação da Terraform, e buscar essas respostas requereu a medição científica.
1938-T. J. Hileman/Glacier National Park Arquivos, 1981 – Carl Chave/USGS, 1998 – Dan Fagre/USGS, 2006 – Karen Holzer/USGS
havia outros três principais grupos de físicos, geógrafos, dois de cujo trabalho também foi muito influenciado pelos conceitos de evolução. Os trabalhadores da biogeografia estudaram plantas e, em menor medida, animais. A geografia das plantas reflete as condições ambientais, especialmente o clima e os solos; as regiões biogeográficas são caracterizadas por essas condições e suas montagens florais, que produzem padrões baseados na latitude e elevação. Argumentou-se que essas assemblagens evoluem para comunidades clímax. Quaisquer que sejam os tipos de vegetação específicos que inicialmente ocupem uma área, a concorrência entre as plantas por recursos disponíveis levará a que aqueles mais adequados às condições prevalecentes, eventualmente, se tornem dominantes. Essas condições podem mudar e iniciar-se um novo ciclo devido a flutuações climáticas a curto prazo ou a alterações ambientais induzidas pelo homem.
EUA Fish and Wildlife Service
o estudo dos solos, ou pedologia, estava preocupado com o manto fino de material de penas na superfície da Terra que sustenta a vida vegetal e animal. As regiões do mundo foram identificadas com base nas rochas subjacentes e nos processos operativos de intempéries físicas e químicas. As condições climáticas foram influências importantes nos tipos de solo, com variações locais refletindo diferenças nos depósitos de superfície e topografia. Tal como acontece com as formações terrestres e as comunidades vegetais, assumiu-se que os solos evoluem para um estado estacionário, à medida que o processo de intempérie e os perfis característicos do solo emergem para cada região.
finalmente, houve climatologia, ou o estudo dos principais sistemas climáticos mundiais e seus padrões climáticos locais associados no espaço e no tempo. Grande parte do trabalho foi descritivo, identificando as principais regiões climáticas e relacionando-as com a geometria solar e terrestre. Outros investigaram a geração de padrões climáticos sazonais e locais através dos movimentos de sistemas climáticos, tais como ciclones e anticiclones.
estas abordagens dominaram a geografia física até a década de 1960, quando foram amplamente substituídas. Os novos programas tiveram três aspectos principais: maior ênfase no estudo de processos em vez de resultados, adoção de procedimentos analíticos para medir e avaliar esses processos e as formas associadas, e integração dos processos em um foco em sistemas ambientais inteiros. Muitas das primeiras mudanças envolveram a medição detalhada das formas físicas; modelagem dedutiva baseada em Propriedades físicas desenvolvidas posteriormente. A sua integração em modelos de resposta a processos envolveu uma reorientação da geografia física tão extensa como a da geografia humana. Geógrafos físicos se identificaram cada vez mais como cientistas ambientais, usando os conceitos básicos da física, química e biologia e os métodos da matemática para promover a compreensão de como o meio ambiente funciona e como ele produz suas características.
O conceito de Sistemas foi um elemento significativo destas mudanças. Climates, landforms, soils, and plant and animal ecology were conceived as being interrelated, with each having an impact on the other. Os sistemas poderiam ser divididos em subsistemas com características e processos separados mas ligados. As bacias hidrográficas tornaram-se grandes unidades de estudo, por exemplo, e foram subdivididas nos canais ao longo dos quais a água é transportada e nas encostas do Vale cuja forma é criada pela água em movimento. Geógrafos foram introduzidos à importância de estudar sistemas pelo trabalho de vários geólogos americanos, como Stanley Schumm e Arthur Strahler. No entanto, a falta de interesse em tempo e mudança—como expresso na natureza de Hartshorne—significava que pouco trabalho tinha sido feito em Geografia Física nos Estados Unidos por décadas. O influente geógrafos incluído o Britânico Richard Chorley, que ensinou na Universidade de Cambridge, depois de estudar com Strahler, em Nova York, e George Dury, que foi treinado no Reino Unido, mas passou grande parte de sua carreira na Austrália e Estados Unidos. Estes grandes protagonistas introduziram o pensamento de sistemas e o estudo de processos para a geografia física britânica, que foi então reexportada para a geografia Americana a partir da década de 1970, onde indivíduos localmente treinados, como Melvin G. Marcus, desempenharam papéis pioneiros fundamentais.
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