XVII в. стал веком бурного развития естествознания. Гилберт открыл земной магнетизм. Галилей изобрел термометр и провел важные опыты по изучению ускорения падающих тел. Торричелли в 1643 г. изобрел ртутный барометр, открыл явление атмосферного давления, первым объяснил причину ветра за счет изменения атмосферного давления, обусловленного неравномерным нагревом различных участков земной поверхности. Блез Паскаль в 1648 г. установил изменение атмосферного давления с высотой и вывел барометрическую формулу. Основы учения об аэродинамике и гидродинамике дали Бойль и Ньютон. Курфюрст Пфальцский Карл Теодор организовал первую сеть метеорологических наблюдений. Все эти и другие научные достижения стимулировали развитие географии. экспериментов и теоретических обобщений. Последние, кажется, отстают, по сравнению с объемом накопленной первичной информации. Мысли Бэкона о проблемах развития науки, изложенные в «Новом Органоне» и «Новой Атлантиде», остаются актуальными до сего времени, в частности, идея о достойном поощрении ученых и преподавателей и выделении необходимых средств для опытов, а также об объединении ученых в творческие коллективы, в которых бы было место и экспериментаторам, и информаторам, и прикладникам, и теоретикам, и где бы велась подготовка молодых исследователей, «дабы не прерывалась преемственность ученых» (Шемиц, 1979). Справедливости ради надо отметить, что в философских построениях Бэкона и Декарта природа представлялась неизменяемой, и это противоречило научным выводам естествоиспытателей. Гелиоцентрическую систему Коперника усовершенствовал И. Кеплер (1571 - 1630), установивший новые законы движения небесных тел. В частности, он выявил, что планеты, в том числе и Земля, обращаются вокруг Солнца не по круговым орбитам, а по эллиптическим. Солнце находится в одном из фокусов эллипса. Планеты движутся неравномерно: вблизи Солнца (в перигелии) - быстрее, на удалении (в афелии) - медленнее. Притяжением Луны объяснял Кеплер происхождение приливов. Г. Галилей в 1631 г. подготовил «Диалог о приливах и отливах», преобразованный в «Диалог о двух системах мира, птолемеевой и коперниковой» и содержащий ряд новых доказательств в пользу гелиоцентрической системы. Вращением Земли вокруг своей оси Галилей объяснял происхождение приливов и отливов. Галилей сконструировал телескоп, направил его на Луну, открыл на ней горы и определил по длине тени их высоту. Им обнаружены факты вращения Солнца и спутники Юпитера. Подлинную революцию в естествознании вызвал Исаак Ньютон (1643 - 1727). Им сформулирован закон всемирного тяготения и изложена теория движения планет. В классическом произведении «Математические начала натуральной философии» (1687) им представлены физические законы, которыми определяются многие природные процессы. На основе анализа маятниковых наблюдений на различных широтах Ньютон достаточно точно определил форму и размеры Земли, ее некоторую сплюснутость у полюсов. Декарт считал, что Земля вытянута к полюсам. Ньютон установил среднюю массу земного вещества, в 5 - 6 раз большую, чем плотность воды. Фактическая средняя плотность земной тверди составляет 5,52 г/см3. Ньютон определил роль солнечного тепла для земных процессов. Он считал, что если бы Земля оказалась на месте Сатурна, вся земная вода замерзла бы, если бы переместилась на место Меркурия - испарилась. Ньютон вывел математическое соотношение между ветром и морскими течениями: сила, приводящая воду в движение, пропорциональна разности скоростей воздуха и воды. Ньютон создал первую научную теорию приливов и объяснил причины возникновения приливообразующих сил. Долгое время И. Ньютон преподавал физическую географию, за основу которой была принята география Варена.

О ней будет рассказано ниже. В XVII в. был изобретен метод триангуляции, позволивший уточнить способы землемерия и картографирования, определить наиболее точно значение одного градуса меридиана. Приведенные примеры развития основных направлений науки неопровержимо свидетельствуют, что уровень знаний об окружающем мире течение XVII в. существенно повысился. Наука занимала все большее место в духовной жизни людей. Это касалось и географии.

В 1616 г. была опубликована книга Клювера (1580-1622) по исторической географии Германии, включившая полный текст «Германии» Тацита. К книге была приложена карта Роны и части Азии «по неверным представлениям древних авторов». Неверность изображения прежде всего связана с Восточной Европой: Борисфен (Днепр) и Танаис (Дон) берут начало в Гиперборейских горах, расположенных вдоль побережья Ледовитого океана, Каспий назван заливом, соединенным узким проливом с Арктическим бассейном, проливом же соединен север Ботнического залива с Белым морем. В 1624 г. изданы аналогичная книга Клювера по географии Италии, а также 6-томник «Введение ко всеобщей географии», соединивший в себе методы Птолемея и Страбона для характеристики Вселенной и регионов. В 1625 г. в Англии Н. Карпентером издана двухтомная монография общеземлеведческого характера, содержащая глобальный и региональный разделы и имеющая много общего с книгой Клювера. В книге говорится о размерах Земли, ее изображении, определении координат, о течениях, приливах, ветрах, о поверхности Земли и различных формах рельефа, дано описание свойств воды. В книге много примеров, заимствованных у Бодэна, о влиянии климата на человека. Новое слово в географии удалось сказать Бернхарду Варену (Варений, Варениус, 1622-1650), немцу по национальности, проявившему себя в качестве ученого в Голландии. Учился он в Гамбургском и Кенигсбергском университетах, потом переселился в Лейден, а в 1647 г. - в Амстердам. В портовом городе он познакомился с миром купцов. Голландцы в то время имели торговые фактории во многих странах мира, даже в Японии. Опираясь на известные ему публикации и рассказы бывалых людей, в 1649 г. Варен опубликовал книгу «Описание Японского и Сиамского королевств», предназначенную для купечества. В том же году Варен начал и к весне следующего года завершил главное свое сочинение «География генеральная» и вскоре умер. Было Варену всего 28 лет. Более столетия «География» Варена использовалась в качестве учебного пособия в различных странах. В 1718 г. она была переведена на русский язык и издана в Петербурге под названием «География генеральная, небесный и земноводный круги купно и их свойствы и действы в трех книгах описутощая». Под редакцией Ньютона она была издана в Англии. По «Географии» Варена Ньютон читал лекции и пропагандировал научные достоинства этой книги. Варен придерживался новых взглядов Коперника, Кеплера, Галилея. Географию он подразделял на общую и частную. Последняя, в свою очередь, может быть разделена на хорографию (науку о больших территориях) и топографию. Экономика, быт, язык, то есть все, что связано с человеком, по Варену, к географии не относится, и включается в нее в силу традиции и чтобы придать описаниям занимательность. А.Г. Исаченко (1971) сделал вывод, что Варенова география- «это определенно естественная наука», а Варен является одним из основоположников физической географии. По Варену, объектом географии является земноводный шар, то есть та часть планеты, в которой грунт, земля непосредственно соприкасаются с водой. В качестве составных частей шара Варен выделял Землю, в которую, наряду с грунтом, минералами, включал растения и животных; воду, в том числе подземную, и атмосферу. Варен знал, что все эти части находятся в состоянии взаимопроникновения, но, как отметил Ю.Г. Саушкин (1976), об их взаимодействии ничего не писал и, видимо, не подозревал. «География» Варена состоит из трех частей. В первой рассмотрены явления земного происхождения: земная твердь, вода и атмосфера. Во второй - космические влияния, в особенности зональное распределение тепла и света. В третьей - отношение различных местностей друг к другу, морские связи голландцев. Варен указал на разницу количества тепла, приходящего к земной поверхности, и на подъем воздуха в районе экватора. Им были заложены основы объяснения мировой системы ветров (Джеймс, Мартин, 1988). Варен писал, что морская вода замерзает не так, как пресная, что реки текут в соответствии с уклоном местности и рельефом, образуя извилины и колена, что происходят постепенные перемещения суши и моря и их местоположение может меняться на противоположное, о свойствах зон тепла, холода, дождей... Варен был сторонником эмпирического естествознания. В «Географии» Варена содержатся практические советы по пользованию картами, по определению широты и долготы, по измерению расстояний, по прокладке курса корабля с помощью компаса. Варен не только перечислял и описывал географические объекты, но излагал программу их исследования. Например, при характеристике гор он считал важным отмечать их положение, высоту, лесистость, строение, полезные ископаемые, наличие вулканов, вечных снегов... Придавая важное значение данным непосредственных наблюдений, Варен поднялся до глубоких обобщений. Высокую оценку «Географии» Варена давал А. Гумбольдт. По мысли Ф. Ратцеля (1906), Варен «создал один из редких научных трудов, которые воздымаются как пограничные горы между двумя столетиями. Понимание земных явлений в их совокупности, окрыленное силой и богатством мыслей, делает из этого сочинения первое всеобъемлющее и систематическое физическое землеописание» (С. 39). «География» Варена - это важный этап на пути ее развития от гениальных догадок до современного состояния. Помимо комплексных географических проблем, в XVII в. анализировались проблемы и частного порядка. В 1665 г. А. Кирхер в книге «Подземный мир» касался динамики земной поверхности. К книге приложена карта морских течений и вулканических областей. Э. Галлей в 1699-1700 гг. совершил длительное океаническое плавание с целью измерения магнитного склонения, составил соответствующую карту, выделил зону пассатных ветров, изобразил на карте области муссонов и объяснил причины их развития. Комета, обнаруженная Галлеем, вызвала появление гипотезы, по которой из-за влияния кометы, прошедшей близко от земли, произошло изменение орбиты земли от круговой к глиптической, возник всемирный потоп, твердь земная вздыбилась, от чего произошли континенты и океанические впадины. Основы стратиграфии и минералогии закладывал учитель А. Гумбольдта А.Г. Вернер. Происходило осмысление и объяснение все новых фактических наблюдений, было выражено ясное стремление понять подлинные основы мироздания.