bugorwiki.info
на главную

Наука об окружающей среде

Наука об окружающей среде является междисциплинарной академической областью, которая объединяет физические, биологические и информационные науки (включая экологию, биологию, физику, химию, науку о растениях, зоологию, минералогию, океанографию, лимнологию, почвоведение, геологию и физическую географию (геодезию) и науку об атмосфере. ) к изучению окружающей среды и решению экологических проблем. Экологические науки возникли из областей естествознания и медицины во времена Просвещения. Сегодня он обеспечивает комплексный, количественный и междисциплинарный подход к изучению экологических систем.

Смежные области изучения включают экологические исследования и экологическую инженерию. Экологические исследования включают больше социальных наук для понимания человеческих отношений, восприятия и политики в отношении окружающей среды. Экологическая инженерия фокусируется на дизайне и технологиях для улучшения качества окружающей среды во всех аспектах.

Ученые-экологи занимаются такими вопросами, как понимание процессов на Земле, оценка систем альтернативной энергии, борьба с загрязнением и смягчение его последствий, управление природными ресурсами и последствия глобального изменения климата. Экологические проблемы почти всегда включают взаимодействие физических, химических и биологических процессов. Ученые-экологи привносят системный подход к анализу экологических проблем. Ключевые элементы эффективного ученого-эколога включают способность связывать пространство и временные отношения, а также количественный анализ.

Наука об окружающей среде стала предметом активной и активной области научных исследований в 1960-х и 1970-х годах, что было обусловлено (а) необходимостью междисциплинарного подхода к анализу сложных экологических проблем, (б) появлением существенных природоохранных законов, требующих специальных природоохранных протоколов исследования и (c) растущее понимание общественностью необходимости действий по решению экологических проблем. События, которые стимулировали это развитие, включали в себя публикацию известной экологической книги Рэйчел Карсон « Тихая весна», в которой стали широко освещаться основные экологические проблемы, такие как разлив нефти в Санта-Барбаре в 1969 году и река Кайахога в Кливленде, штат Огайо, «также загорающаяся». 1969), и помог увеличить видимость экологических проблем и создать эту новую область исследования.

терминология

Смотрите также: Глоссарий экологических наук

В общем использовании «наука об окружающей среде» и «экология» часто используются взаимозаменяемо, но с технической точки зрения экология относится только к изучению организмов и их взаимодействий друг с другом и окружающей средой. Экологию можно рассматривать как подмножество наук об окружающей среде, которые также могут включать чисто химические проблемы или проблемы общественного здравоохранения (например), которые вряд ли изучат экологи. На практике существует значительное совпадение между работой экологов и других ученых-экологов.

Национальный центр статистики образования в США определяет академическую программу по науке об окружающей среде следующим образом:

Программа, в которой основное внимание уделяется применению биологических, химических и физических принципов для изучения физической среды и решения экологических проблем, включая такие вопросы, как уменьшение или контроль загрязнения окружающей среды и деградация; взаимодействие между человеческим обществом и природной средой; и управление природными ресурсами. Включает в себя обучение биологии, химии, физике, наукам о Земле, климатологии, статистике и математическому моделированию.

Компоненты

Составные изображения синего мрамора, созданные НАСА в 2001 году (слева) и 2002 году (справа)
Атмосфера Земли

Атмосферные науки

Основная статья: Атмосферные науки

Наука об атмосфере фокусируется на атмосфере Земли с акцентом на ее взаимосвязь с другими системами. Науки об атмосфере могут включать исследования метеорологии, явления парниковых газов, моделирование атмосферного рассеяния загрязняющих веществ в воздухе, явления распространения звука, связанные с шумовым загрязнением и даже световым загрязнением.

На примере явлений глобального потепления физики создают компьютерные модели циркуляции атмосферы и передачи инфракрасного излучения, химики изучают инвентарь химических веществ в атмосфере и их реакции, биологи анализируют вклад растений и животных в потоки углекислого газа, а также такие специалисты, как метеорологи и океанографы добавляют дополнительную широту в понимании динамики атмосферы.

экология

Основная статья: Экология
Биоразнообразие кораллового рифа. Кораллы адаптируют и модифицируют окружающую среду, образуя скелеты из карбоната кальция. Это обеспечивает условия для роста будущих поколений и создает среду обитания для многих других видов.

Экология - это изучение взаимодействия организмов с окружающей их средой. Экологи могут исследовать связь между популяцией организмов и некоторыми физическими характеристиками окружающей их среды, такими как концентрация химического вещества; или они могли бы исследовать взаимодействие между двумя популяциями различных организмов через некоторые симбиотические или конкурентные отношения.

Например, междисциплинарный анализ экологической системы, на которую воздействует один или несколько факторов стресса, может включать несколько смежных областей науки об окружающей среде. В устьевой среде, где предлагаемая промышленная разработка может воздействовать на определенные виды в результате загрязнения воды и воздуха, биологи будут описывать флору и фауну, химики будут анализировать перенос загрязнителей воды в болото, физики будут рассчитывать выбросы загрязнения воздуха, а геологи будут помогать в понимание болотных почв и грязей залива.

Экологическая химия

Основная статья: Химия окружающей среды

Экологическая химия - это изучение химических изменений в окружающей среде. Основные области исследования включают загрязнение почвы и загрязнение воды. Темы анализа включают химическое разложение в окружающей среде, многофазный перенос химических веществ (например, испарение озера, содержащего растворитель, с образованием растворителя в качестве загрязнителя воздуха) и химическое воздействие на биоту.

В качестве примера исследования рассмотрим случай протекающего резервуара с растворителем, который вошел в почву обитания исчезающих видов земноводных. В качестве метода для определения или понимания степени загрязнения почвы и подземного переноса растворителя будет реализована компьютерная модель. Затем химики характеризовали бы молекулярную связь растворителя с конкретным типом почвы, а биологи изучали бы воздействие на почвенных членистоногих, растения и, в конечном счете, обитающие в пруду организмы, являющиеся пищей исчезающей амфибии.

Науки о Земле

Основная статья: Науки о Земле

Науки о Земле включают геологию окружающей среды, почвоведение, вулканические явления и эволюцию земной коры. В некоторых системах классификации это может также включать гидрологию, включая океанографию.

В качестве примера изучения эрозии почв, ученые-почвоведы будут производить расчеты поверхностного стока. Флювиальные геоморфологи помогут в изучении переноса отложений в сухопутном течении. Физики могли бы внести свой вклад, оценивая изменения в светопропускании в принимающих водах. Биологи будут анализировать последующее воздействие на водную флору и фауну в результате увеличения мутности воды.

Добыча угля открытым способом в Гарцвейлере, Германия

Правила вождения учебы

Наука об окружающей среде изучает влияние человека на природу (плотина Глен-Каньон в США)

В США Национальный закон об экологической политике (NEPA) 1969 года устанавливает требования к анализу крупных проектов с точки зрения конкретных экологических критериев. Многочисленные законы штатов повторили эти мандаты, применив принципы к действиям местного масштаба. В результате произошел взрыв документации и изучение экологических последствий до фактических действий по разработке.

Можно изучить специфику науки об окружающей среде, прочитав примеры Заявлений о воздействии на окружающую среду, подготовленных в рамках NEPA, таких как: варианты расширения очистки сточных вод, сбрасываемых в устье Сан-Диего / Тихуана , расширение международного аэропорта Сан-Франциско , развитие Хьюстонской системы метро Расширение столичной транзитной системы MBTA Бостон и Строительство межгосударственного шоссе 66 через Арлингтон, штат Вирджиния .

В Англии и Уэльсе Агентство по охране окружающей среды (EA), созданное в 1996 году, является государственным органом по защите и улучшению окружающей среды и обеспечивает соблюдение правил, перечисленных в сообществах и на сайте местных органов власти. (бывшая должность вице-премьера). Агентство было создано в соответствии с Законом об охране окружающей среды 1995 года как независимый орган и тесно сотрудничает с правительством Великобритании в целях обеспечения соблюдения правил.


просмотров: 104