0环境地学-绪论

环境地学主讲：高效江[e-mail]助教：宋祖光BBS:[e-mail]一、绪论1）环境地学？地球科学:地质学、地理学、大气、海洋环境科学？环境地学：地球科学与环境科学的交叉学科人类－地球环境（地）系统环境：人类赖以生存的自然条件和物质基础（自然资源），也是指人类生产活动和社会活动影响下而形成的环境。环境：自然环境，人工－自然环境，人工环境与社会环境人类－地球环境系统的演化地球环境的圈层结构演化：大气、水、土壤/岩石、生物圈、生态圈（智慧圈、人类圈）人类－环境系统演化的三个阶段：1）第一阶段（300万年前），人类的远古祖先－古猿（森林古猿－猛犸古猿）－“生物人”阶段2）第二阶段（300万－40万年前）。猿人－“原始群体人”阶段。3）第三阶段（约40万年前－至今）：旧石器时代中期，人类跨入母系氏族社会，标志社会人的诞生。“社会人”/“文明人”阶段。人类与环境的基本关系人为环境必须存在于并适应和以来于自为环境人为环境不是被动适应环境而可改造自为环境为共为环境，但应以不破坏自为环境的平衡为限人为环境不能取代人类－环境的关系人类－环境系统的演化是单向的、不可逆的人类－环境的可持续发展模式－－和谐？？？人类－地球环境的时空概念空间科学和信息科学技术的发展，不断扩展和加深了对环境系统空间领域的认识，而且提高了对环境系统特性以及地球环境系统的系统性和整体性的认识。地球环境系统的统一性和整体性地球环境形态是日地空间环境系统的组成部分1）空间框架体系：地球内部环境系统：地核地幔岩石圈系统－－地质科学地表环境系统：地理科学，地球系统科学，（人类驱动力，空间地带性分异规律）日地空间环境系统：空间环境监测计划（嫦娥本月计划，宇宙飞船、气象卫星、资源卫星；美国宇航局NASA）2、地球环境系统的时间框架体系地球环境系统科学研究应该在所有时间尺度上的地球环境演变。各种时空尺度上的主要地球系统过程地球系统过程大气湍流大气对流火山爆发地震周期营养循环土壤侵蚀成矿作用土壤发展上层海洋混合厄尔尼诺全球天气变化大气组成地球起源板块构造造山作用海洋环流特征空间尺度秒分天年百年万年百万年十亿年Log(s)1km10km100km1000km10000km图：地球系统过程：特征空间尺度和时间尺度百万年－几十亿年：地球环境行程和演化的阶段，冰期、银河年（2.74亿年）几千年－几百万年：地球内部过程如地核地幔过程、板块构造过程。地表风化侵袭、土壤形成发育、物种形成演化、大气化学演化几十年到几百年：主要存在两大类过程：物理气候系统和生物地球化学过程；该时间尺度内，自然和人类相互影响作用显著。几天－几个季度：天气现象、洋流、地表径流侵蚀、土壤水分循环、植物生长、生物地球化学过程等。另外：地震火山泥石流滑坡等自然灾害时间几秒－几小时:水－土－气－生多介质多界面系统中物质的迁移转化、能量交换等。短时间尺度对环境科学很重要。研究人类－地球环境系统的当代学科地球科学（地质科学、地理科学、地球系统科学）环境科学：“新”的综合性学科，侧重于系统的负效应人类生态学：人口－资源－环境之间的关系（社会学和自然科学间的边缘学科）近代科学发展经历了分化与综合阶段共同的认识论和方法论：整体观和系统论人类－环境系统研究中自然科学家与社会科学家合作的必要性(环境经济学、环境伦理学)作为行星的地球用于实际利益的科学全球环境变化地球环境系统科学：三个推动因素全球环境观点的出现过去几十年中三大重大发展向我们揭示：地球是各部分相互作用的综合（整体）系统。对这一系统的研究应当超越学科界限。第一、很多传统学科自身的成熟性，促进了对于各学科间基本联系和相互依赖的认识。（海洋学、大气科学、地质学、生物学）第二、我们可以从空间对地球进行全球性的、大尺度的观察。地球科学研究必不可少的手段。同时，从空间观察地球还排除了国家政治界限，促进了地球上人类具有共同命运这一意识的形成，极大推进了目前全球环境变化的国际合作研究。第三、人类活动－人口、技术、经济的－－在导致全球环境变化中的作用日益增大。传统学科的成熟性，从空间对地球进行全球观察以及人类活动在全球变化中日益增长的作用促进了环境/地球科学的发展。当今地球环境研究的新目标：通过描述地球系统各部分及其相互作用的演化、运行，以及在所有时间空间尺度范围内将会怎样继续演化等，获得对整个地球环境系统的科学认识。在所有时空尺度上认识地球环境的演化。环境地学环境科学的学科体系：环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理、环境医学、环境工程学等等环境地学：是以人类－地球环境系统为研究对象，着重研究人类活动与环境的相互作用和影响，并运用地球科学一系列分支学科理论和方法来研究环境和管理环境的学科。环境地学是环境科学学科体系中唯一对人－地球环境系统整体性以及各子系统之间相关性进行全面而综合研究的学科。环境地学的分支：环境地质学环境地球化学环境地理学（污染气象学、环境水文学、环境海洋湖沼学、环境土壤学、区域环境经济学等）本课程概况教学目的：本课程重点为环境科学专业的学生提供地学的基本知识、基本理论和基本技能；目的是使学生能够运用地球科学系统整体的观点认识当前的资源、环境问题。基本内容：包括宇宙中的地球、岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈和地球表层系统；以及地图和遥感的基础知识。基本要求：学生应掌握环境地学的重要概念和原理，认识环境科学与地球科学的关系，能运用环境地学的原理和方法认识当前的环境问题。教学用书：《地学基础》－陈静生、汪晋三主编，北京：高等教育出版社考试方式：平时要求学生作读书报告，期末笔试，最终为综合成绩（出勤20％；读书报告20％；期末考试60％）授课方式：老师主讲、学生小组专题报告、野外教学等。