教学课件只有一个地球

只有一个地球我们的唯一家园第一章地球的独特与美丽地球是太阳系中一颗非比寻常的行星，其独特的条件使其成为了生命的摇篮从浩瀚宇宙中看，地球宛如一颗悬浮在黑暗中的蓝色宝石，散发着生命的光芒在这一章节中，我们将探索地球的基本特征、形成过程以及那些使地球成为生命家园的独特条件我们将通过宇航员的视角，欣赏这颗蓝色星球的壮丽景象，了解地球在宇宙中的位置，以及地球运动带来的自然现象宇航员眼中的蓝色星球从太空中远望地球，宇航员们形容它为一颗蓝色大理石或淡蓝色小点生命的独特性这种描述不仅因为地球表面超过70%被蔚蓝的海洋覆盖，还因为从宇宙的视角看，地球显得如此渺小而脆弱地球是宇宙中唯一已知拥有生命的星球，其特殊的温度、大气成分和水资源创造了适宜生命存在的条件美国宇航员威廉·安德斯在1968年阿波罗8号任务中拍摄的著名照片地出，首次让人类看到从月球视角观察的地球，引发了全球环保意识的觉醒蓝色的星球俄罗斯宇航员谢尔盖·克里卡列夫曾说当你看到地球时，你会意识到这是我们唯一的家，我们必须保护它水覆盖了地球表面70%以上的区域，使其从太空看去呈现迷人的蓝色这些水体是地球生命系统的基础薄薄的生命层地球生物圈只是一层薄薄的表面覆盖，就像苹果表面的一层薄皮，极其脆弱且需要保护宇航员视角我们的蓝色家园这张照片是宇航员从国际空间站拍摄的地球景象，展示了我们星球令人惊叹的美丽与脆弱蓝色的海洋覆盖了大部分表面，白色的云层在大气中飘浮，形成复杂的天气系统薄薄的大气层像一层脆弱的面纱包裹着地球，保护着地球上的所有生命免受宇宙辐射和太空环境的伤害当我第一次看到地球时，我意识到我们所有的政治和国界都是人为的从太空看，我们都是地球这艘宇宙飞船上的乘客——杨利伟，中国首位航天员地球的基本数据亿公里地球是太阳系八大行星中的第三颗，也是太阳系中密度最大的行星它的形成可以追溯到太阳系诞生初期，当时太阳周围的气体和尘埃开始凝456371聚，最终形成了今天我们所看到的行星地球年龄地球半径地球的结构从内到外依次是地球形成于约45亿年前，是太阳系地球的平均半径约为6371公里，是内核主要由铁和镍组成，分为固态内核和液态外核中年龄较老的行星之一太阳系内部行星中最大的一颗地幔由岩浆组成，是地球体积最大的部分地壳最外层的坚硬岩石层，是我们生活的地方大气层包围地球的气体层，主要由氮气和氧气组成4主要圈层地球拥有大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四个主要组成部分地球的运动自转昼夜交替的韵律公转季节更替的规律地球绕其自转轴旋转一周约需23小时56地球绕太阳公转一周约需

365.24天，即一分钟，我们通常称为24小时这种自转年地球公转轨道略呈椭圆形，公转速运动导致了以下现象度约为

29.8公里/秒公转带来的现象包括·昼夜交替地球表面不同区域轮流面向太阳，产生白天和黑夜·四季变化由于地球自转轴倾斜约

23.5°，使得地球不同区域在一年中接·表观天体运动太阳、月亮和星星看受的太阳辐射量不同，形成春夏秋冬似在天空中移动四季·科里奥利力影响大气和海洋环流的·昼夜长短变化不同季节和不同纬度重要力量地区的白天黑夜长短各异·赤道膨胀地球赤道处略微凸起，两·回归年两次春分（或其他特定季节极略微扁平点）之间的时间间隔第二章地球资源的有限性地球虽然广袤，但其资源并非无限在这一章中，我们将探讨地球资源的有限性及其对人类社会的影响地球表面的陆地面积、淡水资源、矿产储量和生物多样性都存在着明确的界限，而人类社会的发展却常常忽视这些界限随着全球人口的增长和经济的发展，资源消耗速度不断加快，许多不可再生资源面临枯竭的风险同时，资源的分布不均导致了全球范围内的资源争夺和不平等现象理解资源有限性的概念，对于我们规划可持续发展道路至关重要资源有限，生命依赖地球是一个有限的系统，虽然地球表面积约为

5.1亿平方公里，但其中陆地仅占30%左右，约

1.49亿平方公里更重要的是，并75%非所有陆地都适合人类居住和农业生产淡水资源被农业使用目前，全球约有全球农业用水占总用水量的大部分，而农业效率普遍较低·11%的陆地用于农业种植·26%的陆地用作牧场33%·31%的陆地被森林覆盖全球土地遭受退化·32%的陆地为荒漠、高山、极地等难以利用的地区随着全球人口突破79亿，人均可用土地资源持续减少预计到2050年，全球人口将达到97亿，这将进一步加剧土地资源的紧张土地退化导致生产力下降，威胁粮食安全和生物多样性状况20%人口使用资源80%全球资源分配极不平衡，发达国家的人均资源消耗远高于发展中国家矿产资源的枯竭威胁矿产资源是人类社会发展的重要物质基础，包括能源矿产、金属矿产和非金属矿产这些资源形成于数百万年甚至数十亿年的地质过程，一旦开采使用，将无法在短期内再生根据中国地质调查局的研究，全球主要矿产资源的储采比（即已探明储量与年开采量之比）情况如下·石油约50年·天然气约52年·煤炭约132年·铁矿约60年·铜矿约40年·铝土矿约95年·锂矿约65年（考虑到电动汽车的发展，实际可能更短）能源矿产煤炭、石油、天然气等化石燃料不仅面临枯竭，其开采和使用还导致严重的环境污染和气候变化问题金属矿产金、银、铜、铁等金属矿产是工业和技术发展的基础，其开采造成的环境破坏和污染问题日益严重非金属矿产磷矿、钾盐等非金属矿产对农业生产至关重要，资源短缺将威胁全球粮食安全水资源的紧缺水是生命之源，也是经济社会发展的基础资源然而，地球上的水资源分布极不均衡·海水占地球水体的

97.5%，不适合直接饮用或农业灌溉·淡水仅占

2.5%，其中约

68.7%被冻结在冰川和永久冻土中·地下水占淡水的

30.1%，部分难以开采或已被污染·河流、湖泊等地表淡水仅占淡水的

0.3%，最易获取但分布不均全球水资源紧缺的主要原因包括·人口增长导致需求增加海水冰川与永久冻地下水地表淡水土·气候变化改变降水模式·水污染减少可用水量图表显示地球水资源分布情况，可见淡水资源占比极小，且大部分难以·农业和工业用水效率低下直接利用·地区发展不平衡导致水资源配置不均水危机生命之源的枯竭这张图片展示了水资源危机的两个方面环境退化和人道主义危机干涸的河床象征着气候变化和过度开采导致的水源枯竭，而缺水的儿童则代表了水危机对人类特别是弱势群体的直接影响水，是生命之源，却日益稀缺第三章人类活动对地球的影响随着人类社会的发展，特别是工业革命以来，人类活动对地球环境的影响日益加深从最初的狩猎采集，到农业文明，再到现代工业社会，人类改变环境的能力不断增强，对地球的改造也越来越深刻本章将重点分析人类活动对地球环境的主要影响，包括环境污染、生态破坏、气候变化等问题我们将通过科学数据和典型案例，展示人类活动对大气、水体、土壤、生物多样性等方面造成的负面影响，以及这些影响如何反过来威胁人类自身的生存和发展环境破坏的主要表现森林砍伐大气污染水体污染全球每年损失约1000万公顷森林，相当于每工业生产、交通运输和能源使用导致大气污工业废水、生活污水和农业径流导致水体污分钟消失27个足球场大小的森林面积染物排放增加染严重·导致生物栖息地丧失·臭氧层破坏导致紫外线辐射增强·海洋塑料污染影响海洋生物·加剧水土流失和荒漠化·温室气体排放引发全球变暖·水体富营养化导致藻华爆发·减弱碳汇能力，加剧气候变化·细颗粒物污染威胁人类健康·重金属和有毒物质污染影响饮水安全·威胁原住民生活方式·酸雨破坏生态系统·地下水污染难以修复土壤退化生物多样性丧失全球约33%的土壤面临退化问题，影响农业生产和粮食安全土壤退化据《生物多样性公约》统计，全球每天约有150-200个物种灭绝，灭绝速的主要原因包括过度耕作、不合理灌溉、化学农药和化肥过度使用、重率是自然背景灭绝率的100-1000倍造成生物多样性丧失的主要原因是金属污染等栖息地破坏、过度开发、环境污染、外来物种入侵和气候变化全球变暖的严峻现实全球变暖的主要影响全球变暖是指地球表面温度在长时间尺度上的上升趋势根据中国气象局气候变化中心的数据，自工业革命以来，全球平均温度已上升约极端天气事件增加热浪、干旱、洪水和风暴

1.2℃，且升温趋势正在加速等极端天气事件的频率和强度增加冰川融化和海平面上升过去30年，北极海冰引起全球变暖的主要原因是人为排放的温室气面积减少了约40%，全球海平面以每年约

3.6毫体，特别是二氧化碳温室气体在大气中积米的速度上升累，增强了温室效应，导致更多的热量被困在生态系统变化物种分布范围北移，生物季节地球表面性活动提前，珊瑚礁大规模白化如果全球变暖继续按当前趋势发展，到本世纪农业生产受影响气候变化导致某些地区农作末，全球平均温度可能比工业化前水平上升物产量下降，威胁粮食安全

2.7-

3.1℃，远超《巴黎协定》设定的控制在健康风险增加高温相关疾病、传染病传播范2℃以内、努力限制在

1.5℃以内的目标围扩大经济损失全球因气候变化造成的经济损失每年达数千亿美元典型案例亚马逊雨林砍伐亚马逊雨林被称为地球之肺，覆盖面积约550万平方公里，跨越巴西、秘鲁、哥伦比亚等9个南美国家，是地球上最大的热带雨林区域它拥有超过390亿棵树木，占全球热带雨林面积的一半以上然而，自1970年代以来，亚马逊雨林已损失了约17-20%的面积砍伐原因主要包括·发展农业和畜牧业，特别是大豆种植和牛肉生产·非法采伐珍贵木材·矿产资源开采·道路和水电站等基础设施建设·城市扩张和人口增长巴西国家空间研究所INPE的数据显示，2024年上半年，亚马逊雨林砍伐面积达到了数百万公顷，虽然与去年同期相比有所下降，但仍处于高位碳循环影响亚马逊雨林每年吸收约20亿吨二氧化碳，相当于全球化石燃料燃烧排放量的5%雨林砍伐不仅减少了碳汇，还释放储存的碳，加剧气候变化生物多样性丧失亚马逊雨林是全球生物多样性最丰富的区域之一，拥有约400万种植物和动物，其中许多为当地特有砍伐导致物种栖息地丧失和破碎化水循环改变亚马逊雨林通过蒸腾作用为大气提供水分，影响南美洲乃至全球的降雨模式砍伐导致降雨减少，干旱风险增加森林火灾生态系统的灾难这张图片展示了森林火灾后的荒凉景象，大面积的树木被烧毁，浓烟弥漫天空，形成了触目惊心的对比森林火灾是森林生态系统面临的严重威胁，既有自然因素导致的野火，也有人为因素引起的焚烧失去森林，失去未来全球气候变暖导致干旱和高温天气增加，使得森林火灾风险上升2023年，从加拿大到希腊，从夏威夷到亚马逊，全球多地发生严重森林火灾中国科学院遥感与数字地球研究所的数据显示，全球每年约有

3.5亿公顷的土地受到火灾影响，其中相当一部分是森林地区第四章保护地球的紧迫性与行动随着对地球环境问题认识的深入，人类已经意识到保护地球环境的紧迫性地球是我们唯一的家园，一旦环境遭到严重破坏，人类将无处可逃尽管科学技术不断发展，但目前人类尚未找到任何其他适合长期居住的星球本章将探讨保护地球的紧迫性，分析为什么我们必须立即采取行动来应对环境挑战我们将介绍世界地球日等重要环保纪念日的由来和意义，以及它们如何促进全球环保意识的提高为什么只有一个地球？宜居带稀有性地球位于太阳系的宜居带，温度适中，既不会太热导致水全部蒸发，也不会太冷导致水全部结冰这种黄金位置在宇宙中相对罕见大气层保护地球的大气层过滤有害辐射，调节温度，提供呼吸所需的氧气其他行星或缺乏大气，或大气成分不适合人类生存液态水资源地球表面有丰富的液态水，这是生命存在的基本条件虽然火星和一些卫星上可能存在水，但数量和状态都不足以支持复杂生命适宜重力地球的重力适中，既能留住大气，又不会过大导致生物无法活动这种平衡对生命演化至关重要世界地球日月日422世界地球日的起源世界地球日的意义世界地球日Earth Day起源于1970年4月22日美世界地球日是全球最大的环保主题日，已成为国国举行的环境保护活动当时，由威斯康星州参际社会共同关注环境问题、推动环境保护的重要议员盖洛德·尼尔森发起，全美约2000万民众参平台它的意义主要体现在与了这一活动，抗议工业污染，呼吁保护环境提高环保意识通过各种活动和媒体宣传，提高公众对环境问题的认识和关注1990年，世界地球日扩展为国际性活动，全球促进政策制定推动各国政府制定和完善环境保141个国家约2亿人参与2009年，联合国大会正护政策和法规式将每年4月22日定为世界地球日鼓励公众参与号召每个人从身边小事做起，参近年世界地球日主题与环保行动促进国际合作加强各国在环境保护领域的交流·2020年气候行动与合作·2021年修复我们的地球推动技术创新鼓励开发和应用环保技术和产品·2022年投资我们的星球·2023年加速绿色转型，建设美丽家园·2024年星球与塑料我们能做什么？参与植树造林绿色出行节约用水森林是地球的肺，对维持生态平衡至关重要交通是碳排放的主要来源之一，我们可以·参加社区或学校组织的植树活动中国是全球13个最缺水的国家之一，人均水资源仅为世·优先选择公共交通工具，减少私家车使用·支持森林保护组织和项目界平均水平的1/4我们可以·短距离出行选择步行或骑自行车·减少纸张使用，选择再生纸制品·洗澡时间控制在5分钟以内，每次可节约约40升水·长途旅行尽量选择火车而非飞机·避免购买使用珍稀木材的产品·关闭水龙头时确保完全关闭，修复漏水龙头·购车时考虑新能源汽车·学习和传播森林保护知识·收集洗菜、洗衣服的废水用于冲厕所·实行拼车，减少单人驾车出行·选择节水型家电和卫浴设备减少塑料使用节约能源塑料污染已成为全球性环境问题，每年约有800万吨塑料进入海洋我们可以能源生产是温室气体排放的主要来源，节约能源对减缓气候变化至关重要·自带购物袋，拒绝一次性塑料袋·不使用电器时关闭电源，避免待机浪费·使用可重复使用的水杯，避免购买瓶装水·使用节能灯具和家电·选择无塑料包装或可降解包装的产品·合理设置空调温度（夏季不低于26℃，冬季不高于20℃）·正确回收塑料废弃物科技助力地球保护前沿环保科技案例清洁能源技术碳捕获与封存技术直接从大气中捕获二氧化碳并长期封存，中国在鄂尔多斯盆地的CCUS项目每年可封存约10万吨二氧化碳太阳能、风能、水能等可再生能源技术的发展，为减少化石燃料使用提供了可能中海洋塑料清理装置荷兰非营利组织Ocean Cleanup开发的自动清理系统，可有效收国是全球最大的可再生能源投资国，2023年新增太阳能装机容量超过55吉瓦集海洋表面塑料垃圾垂直农业技术在受控环境中多层次种植作物，减少土地使用和水资源消耗，上海已建成多个城市垂直农场人工智能优化能源使用谷歌DeepMind开发的AI系统可将数据中心冷却能耗减少环境监测技术40%，中国的智能电网也在应用类似技术生物降解材料以淀粉、纤维素等可再生资源为原料的新型材料，可替代传统塑料，卫星遥感、无人机观测、物联网传感器等技术实现了对大气、水、土壤等环境要素的中国已成为全球最大的生物降解塑料生产国实时监测，为环境保护决策提供数据支持中国高分卫星系列已广泛应用于生态监测循环经济技术废弃物回收利用、产品生命周期延长、资源高效利用等技术，推动了从线性经济向循环经济的转变中国已建成全球最大的电子废弃物回收处理体系绿色能源地球的未来动力这张图片展示了太阳能电池板和风力发电机等清洁能源设施，象征着人类正在从传统化石燃料向可再生能源转型太阳能和风能是最丰富、最清洁的能源形式，它们不产生温室气体排放，对环境的影响极小科技让地球更美好据国际可再生能源署IRENA数据，2023年全球可再生能源新增装机容量达到创纪录的300吉瓦，其中中国贡献了近一半可再生能源成本持续下降，太阳能发电成本在过去十年下降了85%，风能下降了55%，已在许多地区达到或低于化石燃料发电成本学生行动倡议学生环保行动建议环保宣传创作设计环保标语、海报、漫画或短视频，在校园内外展示，提高环保意识可组织环保主题征文、绘画、演讲比赛等活动志愿服务活动参与社区清洁、植树造林、野生动物保护等志愿活动组织护河行动，定期清理河道垃圾，监测水质变化绿色生活习惯从日常生活做起，养成垃圾分类、节水节电、使用环保用品等习惯记录个人碳足迹，尝试减少碳排放环保创新项目开展环保科技创新研究，如研发废物再利用产品、设计节能装置等参加青少年科技创新大赛等活动，展示环保创意环保知识传播学习环保知识，向家人、朋友传播环保理念创办环保小报或公众号，分享环保信息和经验第五章地球系统的相互作用地球不是一个静止的、孤立的实体，而是一个由多个相互关联、相互作用的子系统组成的复杂系统这些子系统包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈，它们通过物质和能量的交换和循环，形成了一个动态平衡的整体本章将深入探讨地球系统的结构和相互作用，帮助我们理解地球作为一个整体是如何运行的，以及人类活动如何影响这一系统的平衡我们将学习地球各圈层的基本特征、它们之间的相互影响，以及全球物质循环（如水循环、碳循环）的过程和意义地球的四大圈层地球的四大圈层不是孤立存在的，它们之间存在着复杂的相互作用和物质交换例如岩石圈与大气圈火山喷发向大气释放气体；大气中的氧气使岩石风化岩石圈与水圈河流侵蚀岩石并将沉积物带入海洋；海水通过板块俯冲进入地幔水圈与大气圈海洋蒸发提供大气中的水汽；降水从大气返回地表生物圈与其他圈层植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳；动物呼吸释放二氧化碳；生物死亡后形成化石燃料这些相互作用形成了地球独特的环境条件，使地球成为太阳系中唯一已知拥有丰富生命的星球同时，这种相互作用也使地球系统具有一定的自我调节能力，但这种调节能力是有限的，过度的人类干扰可能导致系统失衡岩石圈地球的固体外壳，包括地壳和上地幔顶部主要特点·平均厚度约100公里·分为大陆地壳和大洋地壳·由板块构造运动控制·提供人类生存和活动的场所·矿产资源的主要来源水圈系统互动影响环境地球系统的关键相互作用大气变化影响气候水循环调节气温大气成分的变化直接影响全球气候工业革命以水循环是地球能量循环的重要组成部分海洋储存来，人类活动导致大气中二氧化碳浓度从约并传输大量热能，调节全球气温分布；水的蒸发和280ppm上升到现在的420ppm以上，引发全球变凝结过程吸收和释放热量，对局部和全球气候有显暖气候变化又反过来影响水循环、生态系统和人著影响水循环的改变会导致干旱、洪涝等极端天类社会气事件增加人类活动改变自然平衡人类已成为影响地球系统的主要力量大规模森林碳循环是连接地球各圈层的重要物质循环之一大气中的二氧化碳通过植物砍伐减弱了生物圈的碳汇功能；化石燃料燃烧增加光合作用进入生物圈，通过呼吸、分解和燃烧返回大气；海洋吸收大气中的了大气中的温室气体；土地利用变化改变了地表反二氧化碳，并通过海洋生物将部分碳固定为碳酸盐沉积物照率和水文过程；海洋酸化威胁海洋生态系统这些变化相互关联，形成复杂的反馈机制了解地球系统的相互作用有助于我们预测环境变化的趋势和影响例如，北极海冰融化不仅导致海平面上升，还减少了地球表面的反照率，使更多太阳辐射被吸收，进一步加速变暖，形成正反馈循环地球一个精妙的系统这张图片展示了地球的四大圈层——岩石圈、水圈、大气圈和生物圈——及其相互关系这些圈层通过复杂的物质和能量交换，共同构成了一个相互依存、相互影响的整体系统地球是一个复杂而精妙的系统地球系统的精妙之处在于其自我调节能力例如，通过碳循环，大气中二氧化碳浓度的升高会促进植物生长，增强碳汇功能；海洋吸收更多二氧化碳，减缓大气中二氧化碳浓度的上升速度这种负反馈机制有助于维持地球系统的相对稳定结语守护我们的唯一地球在经历了对地球的认识、对环境问题的探讨和对保护行动的思考后，我们更加深刻地理解了只有一个地球的含义地球是宇宙中已知的唯一适合人类生存的星球，是我们唯一的家园保护地球环境不仅是为了满足当代人的需要，更是为了确保子孙后代能够拥有同样美丽的蓝色星球这需要我们每个人的共同努力，从日常生活的小事做起，逐步改变不可持续的生产和消费方式，建立人与自然和谐共生的新型关系只有一个地球，只有一个家地球的美丽与脆弱共存地球拥有令人惊叹的自然美景壮丽的山脉、广阔的海洋、茂密的森林、神奇的极光......这些景观不仅是自然的杰作，也是数十亿年生命演化的见证然而，这些美景的存在建立在精妙的生态平衡之上，而这种平衡极其脆弱一些数据令人警醒·地球表面适合人类居住的区域不到总面积的15%·全球每年约有13万平方公里的森林消失·自1970年以来，野生动物种群数量平均减少了68%·全球约有25%的物种面临灭绝威胁保护地球，就是保护我们自己我们没有地球计划，因为没有星球B B人类是地球生态系统的一部分，我们的生存和发展完全依赖于健康的地球环境——联合国前秘书长潘基文保护地球环境，不仅是为了其他生物，更是为了人类自身的福祉和未来让我们携手行动从身边做起，珍惜资源，爱护环境保护地球环境，不需要惊天动地的壮举，从身边的小事做起，积少成多，就能产生巨大的积极影响共同守护这颗蓝色星球，传递节约每一滴水关紧水龙头，修复漏水设备，收绿色希望集利用雨水珍惜每一度电随手关灯，减少待机能耗，选择环境保护是全人类的共同责任，需要国际社会的节能电器广泛合作中国作为负责任大国，积极参与全球减少每一次浪费适量购物，减少剩饭剩菜，延环境治理，承诺力争2030年前实现碳达峰、2060长物品使用寿命年前实现碳中和，为全球气候行动作出重要贡保护每一片绿地爱护花草树木，不踩踏草坪，献参与植树活动面对环境挑战，我们应当保持希望和信心历史净化每一寸土地不乱扔垃圾，进行垃圾分类，表明，当人类认识到问题并采取行动时，是能够参与清洁活动扭转环境退化趋势的例如，通过国际合作，臭氧层空洞问题得到了有效控制；许多濒危物种种群数量开始回升；可再生能源技术快速发展，为减少碳排放提供了可能。