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2-1 2-1 地球的起源与人类地球的起源与人类2-2 2-2 地球表层系统地球表层系统-最复杂的巨系统最复杂的巨系统地球表层系统指的是地面以上至地球表层系统指的是地面以上至8585公里高的大公里高的大气层的中低层，环境科学中的地球系统指的就气层的中低层，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、岩石圈和生物圈。大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。宇宙与人一、大气圈：一、大气圈：指包围地球的空气层，对流、平流、中间层、暖指包围地球的空气层，对流、平流、中间层、暖层及逸散层

2、，厚达层及逸散层，厚达30003000公里，公里，3030公里以下占大气重量的公里以下占大气重量的90%90%气象万千大气环流l对流层：大气环流、台风、对流层：大气环流、台风、-大气污染大气污染l平流层：臭氧层存在的地段。平流层：臭氧层存在的地段。l大气圈提供的服务大气圈提供的服务 1 1、是供应生物呼吸所需氧气的储备库；、是供应生物呼吸所需氧气的储备库； 2 2、是一座大型温室的玻璃窗，白天吸收掉一部分、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；热过多散失而免受过分的严寒； 3 3、

3、它能吸收一部分太阳辐射到地球的射线，同时、它能吸收一部分太阳辐射到地球的射线，同时 又反射到宇宙空间一部分，使地球上的生命免又反射到宇宙空间一部分，使地球上的生命免 遭伤害；遭伤害； 4 4、它又能防护天外物体撞击地球，以免燃烧为灰烬、它又能防护天外物体撞击地球，以免燃烧为灰烬。大气圈对人类有什么作用二、水圈：有三态，气、水、冰；相互转换二、水圈：有三态，气、水、冰；相互转换13.86亿立方公里-水深2718米0.07亿立方公里l水圈的作用 水是生命过程的介质，是构成生物的基础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，最初的原始生命就产生于水中，人体的2/32/

4、3是是水，其他生物也离不开水，水又能溶解、搬迁水，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、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，它地貌类型，是自然界中最重要的动力之一，它带着热量和物质不断循环转化，是影响环境的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、厄尔主导因子，携带巨大能量，例如拉尼娜、厄尔尼诺现象。尼诺现象。水圈对人类有什么作用三、岩石圈三、岩石圈: : 岩石层、土壤岩石层、土壤四、生物圈：四、生物圈：2-3 2-3 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是

5、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（物圈受到影响的部分。又称为人类圈（Anthroposphere)Anthroposphere)、智能圈（、智能圈（NoosphereNoosphere）或技）或技术圈（术圈（TechnosphereTechnosphere）人类对生物圈及整个地球表层系统的影响日益人类对生物圈及整个地球表层系统的影响日益加深加深取代自然演化的地质时期，成为取代自然演化的地质时期，成为“工程时期工程时期”地表环境包括了自然环境和社会环境地表环境包括了自然环境和社会环境2-3 2-3 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

6、之智慧圈又称人类圈，是地球表层系统五大圈层之一，也是目前为止最高级最复杂的圈层。智慧圈一，也是目前为止最高级最复杂的圈层。智慧圈的概念是前苏联学者的概念是前苏联学者B.N.B.N.维尔纳茨基维尔纳茨基1942 1942 年首次年首次提出。它是一个要素众多、结构复杂、区域明显提出。它是一个要素众多、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、林场、水利设施、交通工具、宇宙飞船、道路、通讯、工厂等是智慧圈中最典型最直

7、接的代表事通讯、工厂等是智慧圈中最典型最直接的代表事物；人类是智慧圈中最活跃的主导因素，人类不物；人类是智慧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，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。环境，这样就形成了人类文明的圈层。 2-3 2-3 人类智慧圈人类智慧圈智慧圈是表示社会与自然相互关系的概念。它表示智慧圈是表示社会与自然相互关系的概念。它表示社会与自然界的统一

8、。社会与自然界的统一。智慧圈要求智慧圈要求社会发展社会发展和生物圈的组织性最优地协调和生物圈的组织性最优地协调一致。这时，人类活动产生的物质一致。这时，人类活动产生的物质- -能量流能量流纳入自纳入自然循环过程，不仅不破坏，反而促进它的有序性和然循环过程，不仅不破坏，反而促进它的有序性和方向性，并不断提高自然条件适于生存的状态。在方向性，并不断提高自然条件适于生存的状态。在智慧圈形成过程中，人类的智慧及智慧指导下的劳智慧圈形成过程中，人类的智慧及智慧指导下的劳动成为重要的决定性的发展因素，良好的人工动成为重要的决定性的发展因素，良好的人工生态生态系统系统的结构和功能主要是由人的合理的活动决定的

9、。的结构和功能主要是由人的合理的活动决定的。 2-4 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、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相互影响、相互制约，共处于地球表层这个矛盾的统一体中。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。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。人类社会与自然环境之间存在复杂的相互作用。人地系统人地系统-人与自然的相互作用，自然对人类社人与自然的相互作用，自然对人类社会的反作用。会的反作用。2-4 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