Каждая наука, имея собственный объект изучения, обладает специфическими методами. Философской методологической основой всех наук географического цикла служит диалектический метод познания. Всеобщая связь явлений, взаимодействие противоположных сил, проявление скачкообразности в процессе развития — эти законы служат основой геологических, геоморфологических, климатических и других процессов, формирующих поверхность Земли. Например, взаимодействие и одновременно противоположная направленность эндогенных и экзогенных процессов, которые имеют пульсирующий характер при смене коротких эпох горообразования длительными этапами относительного тектонического спокойствия.
Применение различных методов в геоморфологии требует определенных современных представлений о рельефе: поверхность любого участка территории, будь то холмистая равнина или горная цепь, овражно-балочная система или сочетание карстовых воронок, слагается из чередующихся отдельных форм рельефа. Каждую форму слагают элементы рельефа: грани или поверхности, ребра (пересечение двух граней), гранные углы (пересечение трех или более граней).
В природе сочетания элементов создают повышения и понижения, выпуклые или вогнутые формы, занимающие различное положение относительно горизонтальной поверхности (уровня моря). Сочетания элементов рельефа образуют вершины, седловины, линии водоразделов, тальвеги речных долин, бровки, подошвы и т.д. В выпуклых формах (вулкан, холм) склоны (элементарные поверхности) падают в разные стороны, а в вогнутых (карстовая воронка, озерная котловина) — наклонены навстречу друг другу. Различают формы открытые (долина, балка) и замкнутые (котловина, холм). Сочетание простых форм образует сложные формы. Например, вулканическая гора как форма рельефа осложнена вторичными эрозионными бороздами-барранкосами, озерная котловина — террасами.
К числу геоморфологических методов относится метод гипсометрических показателей, который сочетается с картографическим. Формы рельефа значительно различаются по величине. Многие авторы выделяют планетарные формы рельефа, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы, наноформы.
Планетарные формы занимают площади в сотни тысяч и миллионы квадратных километров. К ним относятся материки (платформы), переходные зоны (геосинклинали), срединно-океанические хребты, подводные равнины мирового океана.
Мегаформы занимают площади в сотни или десятки тысяч квадратных километров. К ним относятся горные системы, крупные равнинные страны, разломы планетарного масштаба, впадины морей, срединноокеанические хребты.
Макроформы являются составными частями мегаформ с площадью сотни и тысячи квадратных километров. К ним относятся отдельные хребты горных систем, крупные межгорные впадины, возвышенности, долины крупных рек.
Мезоформы имеют площадь в пределах нескольких квадратных километров, и входят в состав макроформ. Это долины мелких рек, овраги, балки, крупные карстовые воронки, отдельные моренные гряды, булгунняхи.
Микроформы представлены фрагментами более крупных форм. К ним относятся суффозионные западины, эрозионные рытвины, отдельные эмбриональные дюны, каменные кольца в тундре.
Нанорельеф представляет сочетание очень мелких форм, осложняющих более крупные формы поверхности. В качестве примера можно отметить болотные кочки, муравейники, плужные борозды.
Легко понять, что три первые формы рельефа связаны с деятельностью эндогенного фактора и прослеживаются на картах самого мелкого масштаба. Три последние — являются проявлением экзогенных процессов и изображаются на картах среднего и крупного масштабов.
Формы рельефа группируются в комплексы. Сочетание форм единого происхождения и возраста образует тип рельефа, например, эрозионный, горный, эоловый, долинный. При этом каждый тип создается определенным экзогенным и эндогенным процессом или их сочетанием.
Наиболее общую картину рельефа Земли дает гипсографическая кривая, на которой четко выделяются два основных уровня земной поверхности: материковый, расположенный между -200 —1-2000 метров, который составляет около 30% земной поверхности и океанический — на глубинах 3000 — 6000 метров, на долю которого приходится 50% поверхности Земли. Остальные 20% занимают высокие горы и глубоководные желоба.
Средняя высота суши над уровнем моря 875 метров, а средняя глубина океана — 3730 метров. Средняя высота земной поверхности -2400 метров, что характеризует преобладание территории ниже уровня океана.
При характеристике гипсометрических уровней показательны также экстремальные отметки рельефа: высшая точка Земли — гора Джомолунгма (8848 метров), наибольшая глубина Мирового океана в Марианской впадине — 11034 метра. Максимальная амплитуда высот, таким образом, около 20 километров.
На основании гипсометрического подхода и в зависимости от преобладания абсолютных и характера относительных высот выделяется рельеф: низменный (0 - 200 метров) и возвышенный. Последний подразделяется на возвышенности (200 — 500 метров), плато (около 500 метров), плоскогорья (до 1000 метров), нагорья (более 1000 метров), высоко поднятые на тектоническом цоколе относительно слабо расчлененные территории. Горы— низкие (около 1000 метров), средние (1000 - 3000 метров), высокие (более 3000 метров), обширные сильно расчлененные поднятия. Следует отметить, что такая классификация по диапазону высот приблизительна. Кроме абсолютных высот следует учитывать два фактора: степень расчленения поверхности и расположения в том или ином климатическом поясе. В частности, горы с одной и той же абсолютной высотой в умеренной зоне с влажным климатом приобретают черты густо расчлененной системы высоких гор (Альпы), а восточный Памир с аридным климатом при больших абсолютных высотах имеет характер высокого нагорья.
Гипсометрия океанического дна (батиметрия) включает неритовую зону (шельф) с глубинами 200 метров; батиальную (материковый склон) с глубинами 200 - 3000 метров, абиссальную (ложе океана) 3000 - 6000 метров и гипабиссальную (более 6000 метров).
Картографический метод в геоморфологии невозможно переоценить. Он дает возможность пространственного изображения геоморфологических комплексов, типов, форм рельефа и является заключительной основой любого геоморфологического исследования. Кроме того, картографический метод находит постоянное применение в орографическом картографировании. На основании последнего выяснилось, что сложность и многообразие форм земной поверхности классифицируется по семи принципам, которые обозначаются заглавными буквами русского алфавита: размер А, соподчиненность 6, знак В, удлиненность Г, замкнутость контура Д, морфология в профиле Е, батиметрическое положение Ж. На основании перечисленных принципов, выделены следующее категории, каждой из которых присваивается буква с цифрой: по размеру — крупнейшие Л,, крупные Л2,мелкие А3; по соподчиненности — сложные б,, простые Б2, нейтральные или переходные Б3\ по удлиненности — изометричные Г1 ,вытянутые Г2 , по замкнутости контура — замкнутые Д1 и незамкнутые Д2; по морфологии в профиле — с плавным Е1 и ломаным Е2 профилем; по батиметрическому положению — в береговой зоне Ж1 в пределах шельфа Ж2 континентального склона и подножия Ж3, ложа океана Ж4.
Картографический и картометрический методы непосредственно связаны с важнейшим количественным морфометрическим методом в геоморфологии, построенном на математической основе. Морфометрия позволяет рассчитать и оформить картограммами самые различные характеристики рельефа: густоты горизонтального и вертикального расчленения, уклоны поверхности и крутизну склонов, озерность, овражность, холмистость и многое другое. Морфометрические расчеты необходимы в практической геоморфологии.
Наряду с картографическим и морфометрическим методами в современной геоморфологии не потерял своего значения метод полевых исследований, включающий маршрутный, полустационарный, стационарный, в том числе описательный с помощью составления сетки нивелировочных профилей и геодезических расчетов. В полевых условиях исследователь-геоморфолог даже без гипсометррической карты может выполнить морфометрический анализ, который строится на определении внешнего вида форм рельефа: островершинный хребет, плосковершинная возвышенность, куполообразная вершина, расчлененный овраг и т.д. На внешних признаках можно дать простую, но важную морфометрическую оценку: высокий, низкий, глубокий с цифровыми показателями (рис. 4, 5).
К числу важнейших, необходимых в геоморфологии относится генетический или историко-морфогенетический метод, с помощью которого выясняются не только внешние черты рельефа, ко и их внутреннее строение. Этот метод широко применяется в геологии, палеогеографии, геофизике, почвоведении, инженерной геоморфологии и др.
В современной науке все большее значение приобретают методы: палеогеоморфологический, морфоструктурный, методы математического моделирования с применением системного анализа и космических аэрофотоснимков.
Палеогеоморфологический метод заключается в анализе по гребенного рельефа и геоморфологических процессов прошлого, в целях установления коррелятных отложений и связей с современным рельефом — границами древних береговых линий, морских трансгрессий, поверхностей выравнивания и т.д. При этом широко используются данные геологии, геофизики, палеопотамологии, палео-геологии, археологии.
Морфогеотектонический метод дает представление о современных движениях земной норы — тектонических, эвстатических, изостатических, гляциоизостатических. Направление и темпы определяются с помощью изучения береговых линий морей и озер, речных террас, проявления эрозионных или аккумулятивных процессов. Основанием для обнаружения коррелятных рыхлых отложений, амплитуды поднятий и погружений за последние 100-150 лет могут служить данные многолетних геодезических съемок.
Морфоструктурный метод построен на определении соотношения геологического строения данного участка земной поверхности и современного рельефа. Крупные геологические структуры обычно четко выражены в рельефе: горные хребты, межгорные впадины. Мезоформы и даже микроформы также нередко обнаруживают связь со структурным планом территории, особенно если коренные породы залегают близко от поверхности. Например, в пределах Полесской низменности рисунок некоторых речных долин, скопление дюнно-бугристых форм, озерные котловины предопределены линиями тектонических разломов, выступами коренных пород.
Геоморфологические исследования в современной науке требуют использования космических и аэрофотоснимков. С их помощью удается не только уточнить наземную геоморфологическую ситуацию, но также выделить наиболее крупные линеаменты (в том числе погребенные), кольцевые структуры, разрывные дислокации, построить космотектонические карты.
Применение всех или одного из перечисленных методов должно сочетаться с системным анализом, при котором любой геоморфологический объект рассматривается как результат совокупности взаимосвязанных и взаимодействующих элементов целостной природной системы. В последней принимают участие три основных показателя: источники энергии, геоморфологические процессы, ими вызванные, и результат их деятельности в виде сформированного геоморфологического объекта. Например, речная долина представляет собой природную систему, возникшую благодаря сочетанию эндогенных и экзогенных сил, в которой все элементы (русло, пойма, надпойменные террасы, вторичные эрозионные формы и т.д.) "подогнаны" друг к другу, объединены возрастными и генетическими критериями. Четкая геоморфологическая система обнаруживается в сочетании двух природных компонентов: озерная котловина и ее водосбор.