環(huán)境概論-2地球表層系統(tǒng)

1、環(huán)境概論東北大學(xué)石忠寧 地球表層系統(tǒng)地球表層系統(tǒng)地球的起源與人類地球表層系統(tǒng)-最復(fù)雜的巨系統(tǒng)地球表層系統(tǒng)指的是地面以上至85公里高的大氣層的中低層，環(huán)境科學(xué)中的地球系統(tǒng)指的就是地球表層系統(tǒng)，包含四大圈層的部分或全部：大氣圈水圈巖石圈生物圈大氣圈指包圍地球的空氣層，對(duì)流、平流、中間層、暖層及逸散層，厚達(dá)3000公里，30公里以下占大氣重量的90%n 對(duì)流層：大氣環(huán)流、臺(tái)風(fēng)、大氣污染n 平流層：臭氧層存在的地段。大氣圈提供的服務(wù)大氣圈提供的服務(wù)是供應(yīng)生物呼吸所需氧氣的儲(chǔ)備庫；是一座大型溫室的玻璃窗，白天吸收掉一部分太陽能，使生物免除酷暑，夜間又不使地面的熱過多散失而免受過分的嚴(yán)寒；能吸收一部分太陽

2、輻射到地球的射線，同時(shí)又反射到宇宙空間一部分，使地球上的生命免遭傷害；能防護(hù)天外物體撞擊地球，以免燃燒為灰燼。水圈水圈(有三態(tài)，氣、水、冰；相互轉(zhuǎn)換有三態(tài)，氣、水、冰；相互轉(zhuǎn)換)水圈的作用水是生命過程的介質(zhì)，是構(gòu)成生物的基礎(chǔ)，最初的原始生命就產(chǎn)生于水中，人體的2/3是水，其他生物也離不開水水又能溶解、搬遷、化學(xué)轉(zhuǎn)移地球表面的物質(zhì)，形成各種不同的地貌類型，是自然界中最重要的動(dòng)力之一水帶著熱量和物質(zhì)不斷循環(huán)轉(zhuǎn)化，是影響環(huán)境的主導(dǎo)因子，攜帶巨大能量，例如拉尼娜、厄爾尼諾現(xiàn)象。巖石圈（巖石層、土壤）巖石圈（巖石層、土壤）生物圈生物圈人類智慧圈人類智慧圈智慧圈又稱人類圈，是地球表層系統(tǒng)五大圈層之一，也是

3、目前為止最高級(jí)最復(fù)雜的圈層。前蘇聯(lián)學(xué)者B.N.維爾納茨基1942 年首次提出。是一個(gè)要素眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、區(qū)域明顯的系統(tǒng)；人類及由人類的能動(dòng)作用所創(chuàng)造的人工物質(zhì)環(huán)境如鄉(xiāng)村、城市、農(nóng)田、人工牧場(chǎng)、人工林場(chǎng)、水利設(shè)施、交通工具、宇宙飛船、道路、通訊、工廠等是最典型最直接的代表事物；人類是圈中最活躍的主導(dǎo)因素，人類不僅僅是通過自己的生物功能去影響自然，而是通過自己的智慧、有意識(shí)有目的的勞動(dòng)去影響自然，即通過社會(huì)生產(chǎn)勞動(dòng)、科學(xué)技術(shù)，改造和建設(shè)環(huán)境，這樣就形成了人類文明的圈層。 人類智慧圈人類智慧圈是指人類通過各種技術(shù)手段直接或間接地使生物圈受到影響的部分。又稱為人類圈（Anthroposphere)、智

4、能圈（Noosphere）或技術(shù)圈（Technosphere）p人類對(duì)生物圈及整個(gè)地球表層系統(tǒng)的影響日益加深p取代自然演化的地質(zhì)時(shí)期，成為“工程時(shí)期”p地表環(huán)境包括了自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境環(huán)環(huán)相扣的圈層相互作用環(huán)環(huán)相扣的圈層相互作用大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈之間相互滲透、相互影響、相互制約，共處于地球表層這個(gè)矛盾的統(tǒng)一體中。地球表層的能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)循環(huán)的整體功能也是依靠各圈層的相互協(xié)調(diào)來共同完成的，這些圈層組成了不可或缺的環(huán)環(huán)相扣的功能網(wǎng)絡(luò)。人類社會(huì)與自然環(huán)境之間存在復(fù)雜的相互作用。人地系統(tǒng)-人與自然的相互作用，自然對(duì)人類社會(huì)的反作用。環(huán)環(huán)相扣的圈層相互作用環(huán)環(huán)相扣的圈層相互作用我們所生存的地球表層，是自然與社會(huì)的復(fù)合系我們所生存的地球表層，是自然與社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng)，是自然地理的多種要素和宇宙進(jìn)化的最高形統(tǒng)，是自然地理的多種要素和宇宙進(jìn)化的最高形式式人類社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng)。不僅其組成部分和人類社會(huì)的復(fù)合系統(tǒng)。不僅其組成部分和要素極多，而且各部分和要素之間的相互作用極要素極多，而且各部分和要素之間的相互作用極為繁雜，幾乎不可能用有限的狀態(tài)變量和方程來為繁雜，幾乎不可能用有限的狀態(tài)變量和方程來描述該系統(tǒng)。地球表層系統(tǒng)無疑是人類所碰到