Приро́да — материальный мир Вселенной, в сущности — основной объект изучения естественных наук.
В быту слово «природа» часто употребляется в значении естественная среда обитания (всё, что не создано человеком).
История Царства природы в естествознании. В 1735 году Карл Линней в книге Система природы выделил три царства: Минеральное — царство ископаемых или мёртвое царство (неживая природа); Растительное — царство произрастателей; Животное — царство животных. В 1883 годуДокучаев В. В. Русский чернозём : отчёт Вольному экономическому обществу.— : Тип. Деклерона и Евдокимова, 1883.— , IV, IV, 376 c. В. В. Докучаев добавил четвёртое царство: Почвы — биокосное царство. В 1866 году Геккель добавил царство Протистов. В 1938 году Герберт Копеланд добавил царство Монера или Дробянки. Дробянки — одноклеточные, доядерные организмы. Туда он поместил бактерий, архей. Роберт Уиттекер выделил царство грибов: грибы — организмы, имеющие признаки животных и растений. В 1977 году царство Дробянки разделили на два царства: Археи/Архебактерии и Эубактерии/Бактерии, которые отличаются по ряду биохимических и молекулярных признаков. Позже установили, что от архей произошли эукариоты. В 1998 году царство Протистов разделились на два царства: Простейшие и Хромисты.
Земля
Земля — единственная известная в настоящий момент планета, на которой есть жизнь. Её природные особенности являются предметом многих научных исследований. Это третья по счёту от Солнца планета Солнечной системы и крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Основные климатические особенности Земли заключаются в наличии двух больших полярных регионов, двух относительно узких умеренных зон и одного широкого экваториально-тропического региона. Количество осадков на планете варьируется в широких пределах в зависимости от местоположения и колеблется от миллиметра до нескольких метров осадков в год. Около 71 % поверхности Земли занимает океан. Остальная часть состоит из континентов и островов, причём большая часть суши, населённой людьми, находится в северном полушарии.
Эволюция Земли происходила посредством геологических и биологических процессов, которые оставили следы первоначальных условий. Поверхность планеты разделена на несколько непрерывно движущихся литосферных плит, что приводит к периодическому слиянию и разъединению континентов. Внутренняя часть Земли состоит из толстого слоя расплавленной мантии и железного ядра, генерирующего магнитное поле.
Состав текущей атмосферы был существенно изменён по сравнению с первоначальной посредством жизнедеятельности различных форм жизни, которые создают экологическое равновесие, стабилизирующее условия на поверхности. Несмотря на значительные различия в климате в зависимости от широты и других географических факторов, средний глобальный климат достаточно стабилен во время межледниковых периодов, а изменение на 1—2 °C средней глобальной температуры исторически имело серьёзное влияние на экологический баланс и географию Земли.
Геология
Геология — комплекс наук о составе, строении земной коры и размещённых в ней полезных ископаемых. Комплекс наук в составе геологии занимается изучением состава, структуры, физических свойств, динамики и истории земных материалов, а также процессов, посредством которых они образуются, перемещаются и изменяются. Геология — одна из основных академических дисциплин, которая, помимо прочего, имеет важное значение для добычи минерального и углеводородного сырья, прогнозирования и смягчения последствий стихийных бедствий, расчётов в геотехнических областях и изучения климата и окружающей среды в прошлом.
История
Солнечная система образовалась из межзвёздного газопылевого облака, в котором благодаря гравитационному сжатию возникла центральная звезда — Солнце — и окружающий его протопланетный диск. В этом диске 4,54 млрд лет назад сформировалась Земля наряду с другими планетами. Не позже, чем через несколько десятков миллионов лет с Землёй столкнулась планета размером с Марс, и из выбросов от этого удара образовалась Луна. Расплавленный наружный слой Земли со временем охлаждался, формируя твёрдую оболочку — кору. Выделение газов и вулканическая активность привели к возникновению первичной атмосферы. Конденсация водяного пара (большинство которого образовалось изо льда комет) привела к возникновению океанов и других водоёмов. После этого, около 4 млрд лет назад, высокоэнергетические химические процессы привели к возникновению самовоспроизводящейся молекулы.
Поверхность Земли на протяжении сотен миллионов лет менялась, время от времени образуя суперконтинент, который затем снова распадался на отдельные континенты. Примерно 750 млн лет назад начал разделяться самый древний из известных суперконтинентов — Родиния. Через некоторое время континенты снова соединились и сформировали Паннотию, которая разъединилась около 540 млн лет назад. Затем образовался последний суперконтинент — Пангея, который разделился около 180 млн лет назад.
Предполагается, что во время неопротерозойской эры было масштабное оледенение Земли, во время которого льды достигали экватора. Эта гипотеза получила название «Земля-снежок» и представляет особый интерес, поскольку это время предшествовало Кембрийскому взрыву, произошедшему около 530—540 млн лет назад, во время которого начали распространяться многоклеточные формы жизни.
После Кембрийского взрыва было пять чётко выраженных массовых вымираний. Последнее массовое вымирание произошло около 65 млн лет назад, когда, вероятно, столкновение Земли с небесным телом вызвало вымирание динозавров и других крупных рептилий. Следующие 65 млн лет привели к возникновению большого разнообразия млекопитающих.
Несколько миллионов лет назад человекообразные обезьяны в Африке приобрели способность к прямохождению. Последующее появление человека, развитие им сельского хозяйства и цивилизации повлияло на Землю сильнее, чем деятельность любого другого вида, и затронуло даже глобальный климат на планете.
В современной эпохе происходит массовое вымирание видов, называемое голоценовым вымиранием. Это самое быстрое из всех вымираний. Некоторые учёные, например Эдвард Уилсон из Гарвардского университета, считают, что разрушение человеком биосферы может привести к исчезновению половины всех видов в ближайшие 100 летThe mid-Holocene extinction of silver fir (Abies alba) in the Southern Alps: a consequence of forest fires? Palaeobotanical records and forest simulations. Масштабы текущего вымирания всё ещё изучаются, обсуждаются и рассчитываются биологамиСм. например: , ..
Атмосфера, климат и погода
Атмосфера Земли является ключевым фактором в поддержании планетарной экосистемы. Тонкий слой газов, окружающий Землю, удерживается под действием силы тяжести планеты. Сухой воздух атмосферы состоит из 78 % азота, 21 % кислорода, 1 % аргона, углекислого газа и других соединений в незначительных количествах. Также воздух содержит непостоянное количество водяного пара. Атмосферное давление снижается постепенно с увеличением высоты и на высоте около 19—20 км уменьшается до такой степени, что начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Поэтому с точки зрения физиологии человека, «космос» начинается уже на высоте 15—19 км. Атмосфера Земли на высоте от 11 до 50 км (в тропических широтах — 25—30 км, в умеренных — 20—25, в полярных — 15—20) имеет так называемый озоновый слой, состоящий из молекул O3,— он играет важную роль в поглощении опасного ультрафиолетового излучения, тем самым защищая всё живое на поверхности от губительного излучения. Атмосфера также сохраняет тепло в ночное время, уменьшая перепады температур.
Планетарный климат — мера долгосрочных тенденций в погоде. На климат планеты влияют различные факторы, в том числе океанические течения, поверхностное альбедо, парниковые газы, изменение солнечной светимости и изменения орбиты планеты. Согласно заключениям учёных, Земля в прошлом претерпевала кардинальные изменения климата, включая ледниковые периоды.
Климат региона зависит от ряда факторов и прежде всего от широты. Диапазон широт с подобными климатическими признаками образует климатический регион. Существует несколько таких регионов, начиная от экваториального климата и заканчивая полярным климатом южного и северного полюсов. На климат также влияют сезоны, которые возникают вследствие наклона земной оси относительно плоскости орбиты. Из-за наклона летом или зимой одна часть планеты получает большее количество солнечной энергии, чем другая. Это ситуация меняется по мере того как Земля перемещается по орбите. В любой момент времени северное и южное полушария имеют противоположные сезоны.
Земные погодные явления происходят почти исключительно в нижней части атмосферы (тропосфере) и служат конвективной системой перераспределения тепла. Океанические течения являются одним из важнейших факторов, определяющих климат, особенно крупные подводные термохалинные циркуляции, которые распределяют тепловую энергию от экваториальных зон к полярным регионам. Эти потоки помогают смягчить температурные различия зимы и лета в умеренных зонах. Кроме того, без перераспределения тепловой энергии с помощью океанских течений и атмосферы, в тропиках было бы гораздо жарче, а в полярных регионах — намного холоднее.
Погода может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Экстремальные погодные условия, такие как торнадо, ураганы и циклоны, могут выделять большое количество энергии по пути следования и причинять сильные разрушения. Поверхностная растительность развила зависимость от сезонных изменений погоды, и резкие изменения, продолжающиеся всего несколько лет, могут оказать существенное влияние как на растительность, так и на животных, которые потребляют растительность в пищу.
Погода является хаотической системой, которая легко меняется вследствие небольших изменений в окружающей среде, поэтому точные прогнозы погоды в настоящее время ограничиваются лишь несколькими днями. В настоящее время по всему миру происходят два процесса: средняя температура возрастает и региональный климат претерпевает заметные изменения.
Вода на Земле
Вода — химическое соединение, состоящее из водорода и кислорода и необходимое для жизнедеятельности всех известных форм жизни. Обычно водой называют лишь жидкое состояние этого вещества, но существуют также твёрдое состояние (лёд) и газообразное — водяной пар. Вода покрывает 71 % поверхности Земли и сосредоточена главным образом в океанах и других крупных водоёмах. Помимо этого приблизительно 1,6 % воды находится под землёй в водоносных горизонтах и около 0,001 % — в воздухе в виде пара и облаков (образованных из твёрдых и жидких частиц воды), а также атмосферных осадковWater Vapor in the Climate System / Special Report, AGU.— December 1995.— (Linked 4/2007). . Vital Water // UNEP. .. Океаны содержат 97 % поверхностных вод, ледники и полярные шапки — около 2,4 %, реки, озёра и пруды — оставшиеся 0,6 %. Кроме того, незначительное количество воды на Земле содержится в биологических организмах и выпускаемой человеком продукции.
Океаны
Океан вмещает основную массу воды на Земле и является основным компонентом гидросферы. Хотя на нашей планете выделяют несколько океанов, они соединяются друг с другом в единый массив солёной воды, часто называемый Мировым океаномOcean // The Columbia Encyclopedia.— New York : Columbia University Press, 2002.Distribution of land and water on the planet // UN Atlas of the Oceans. .. Он покрывает около 71 % поверхности Земли (361 млн км²). Глубина на большей части территории Мирового океана превышает 3000 метров, а средняя солёность составляет около 35 частей на тысячу (ppt), то есть 3,5 %.