环境概论-2地球表层系统

1、环境概论东北大学石忠宁 地球表层系统地球表层系统地球的起源与人类地球表层系统-最复杂的巨系统地球表层系统指的是地面以上至85公里高的大气层的中低层，环境科学中的地球系统指的就是地球表层系统，包含四大圈层的部分或全部：大气圈水圈岩石圈生物圈大气圈指包围地球的空气层，对流、平流、中间层、暖层及逸散层，厚达3000公里，30公里以下占大气重量的90%n 对流层：大气环流、台风、大气污染n 平流层：臭氧层存在的地段。大气圈提供的服务大气圈提供的服务是供应生物呼吸所需氧气的储备库；是一座大型温室的玻璃窗，白天吸收掉一部分太阳能，使生物免除酷暑，夜间又不使地面的热过多散失而免受过分的严寒；能吸收一部分太阳

2、辐射到地球的射线，同时又反射到宇宙空间一部分，使地球上的生命免遭伤害；能防护天外物体撞击地球，以免燃烧为灰烬。水圈水圈(有三态，气、水、冰；相互转换有三态，气、水、冰；相互转换)水圈的作用水是生命过程的介质，是构成生物的基础，最初的原始生命就产生于水中，人体的2/3是水，其他生物也离不开水水又能溶解、搬迁、化学转移地球表面的物质，形成各种不同的地貌类型，是自然界中最重要的动力之一水带着热量和物质不断循环转化，是影响环境的主导因子，携带巨大能量，例如拉尼娜、厄尔尼诺现象。岩石圈（岩石层、土壤）岩石圈（岩石层、土壤）生物圈生物圈人类智慧圈人类智慧圈智慧圈又称人类圈，是地球表层系统五大圈层之一，也是

3、目前为止最高级最复杂的圈层。前苏联学者B.N.维尔纳茨基1942 年首次提出。是一个要素众多、结构复杂、区域明显的系统；人类及由人类的能动作用所创造的人工物质环境如乡村、城市、农田、人工牧场、人工林场、水利设施、交通工具、宇宙飞船、道路、通讯、工厂等是最典型最直接的代表事物；人类是圈中最活跃的主导因素，人类不仅仅是通过自己的生物功能去影响自然，而是通过自己的智慧、有意识有目的的劳动去影响自然，即通过社会生产劳动、科学技术，改造和建设环境，这样就形成了人类文明的圈层。 人类智慧圈人类智慧圈是指人类通过各种技术手段直接或间接地使生物圈受到影响的部分。又称为人类圈（Anthroposphere)、智

4、能圈（Noosphere）或技术圈（Technosphere）p人类对生物圈及整个地球表层系统的影响日益加深p取代自然演化的地质时期，成为“工程时期”p地表环境包括了自然环境和社会环境环环相扣的圈层相互作用环环相扣的圈层相互作用大气圈、水圈、岩石圈及生物圈之间相互渗透、相互影响、相互制约，共处于地球表层这个矛盾的统一体中。地球表层的能量转化、物质循环的整体功能也是依靠各圈层的相互协调来共同完成的，这些圈层组成了不可或缺的环环相扣的功能网络。人类社会与自然环境之间存在复杂的相互作用。人地系统-人与自然的相互作用，自然对人类社会的反作用。环环相扣的圈层相互作用环环相扣的圈层相互作用我们所生存的地球表层，是自然与社会的复合系我们所生存的地球表层，是自然与社会的复合系统，是自然地理的多种要素和宇宙进化的最高形统，是自然地理的多种要素和宇宙进化的最高形式式人类社会的复合系统。不仅其组成部分和人类社会的复合系统。不仅其组成部分和要素极多，而且各部分和要素之间的相互作用极要素极多，而且各部分和要素之间的相互作用极为繁杂，几乎不可能用有限的状态变量和方程来为繁杂，几乎不可能用有限的状态变量和方程来描述该系统。地球表层系统无疑是人类所碰到