AP Environmental Science

Tips · ⁨Советы⁩

AP по экологическим наукам объединяет экологию, системы Земли, население, использование земли и воды, энергетику, загрязнение и глобальные изменения. Это действительно междисциплинарный предмет — биология, химия, геология и экономика в одном курсе — и экзамен оценивает связывание их между собой, а не перечисление.

Числа здесь имеют значение. Вам придется вычислять вручную: процентное изменение, энергию от ресурса, время удвоения, период полураспада, дозу на человека. Традиционно калькулятор был запрещен, поэтому отрабатывайте саму арифметику, а не только составление выражений.

Назовите реальный случай и количественно оцените его. Фраза «Вырубка лесов — это плохо» не принесет баллов; конкретное название места, механизм и число дадут баллы.

Заметки охватывают все девять модулей и решают расчеты, которые реально ставятся на экзамене APES — энергия, население, загрязнение — полностью. Официальные FRQ находятся в библиотеке. Этот экзамен оценивает название конкретного примера, поэтому в заметках отмечены кейсы, которые стоит запомнить.

Train all vocabulary · ⁨Тренировать всю лексику⁩

Past Papers · ⁨Архив экзаменационных работ⁩

The Living World: Ecosystems · ⁨Живой мир: экосистемы⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

1.1

Introduction to Ecosystems · ⁨Введение в экосистемы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.A: Explain how the availability of resources influences species interactions.

ERT-1.A.1 In a predator-prey relationship, the predator is an organism that eats another organism (the prey).
ERT-1.A.2 Symbiosis is a close and long-term interaction between two species in an ecosystem. Types of symbiosis include mutualism, commensalism, and parasitism.
ERT-1.A.3 Competition can occur within or between species in an ecosystem where there are limited resources. Resource partitioning—using the resources in different ways, places, or at different times—can reduce the negative impact of competition on survival.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ERT-1): Экосистемы являются результатом биотических и абиотических взаимодействий.

Цель обучения ERT-1.A: Объяснить, как доступность ресурсов влияет на взаимодействия видов.

ERT-1.A.1 В отношениях «хищник–жертва» хищник — это организм, который поедает другой организм (жертву).
ERT-1.A.2 Симбиоз — это тесное и длительное взаимодействие между двумя видами в экосистеме. Типы симбиоза включают мутуализм, комменсализм и паразитизм.
ERT-1.A.3 Конкуренция может возникать внутри или между видами в экосистеме при ограниченных ресурсах. Разделение ресурсов — использование их разными способами, в разных местах или в разное время — может снизить негативное влияние конкуренции на выживаемость.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An ecosystem 生态系统 is all the living things (biotic) and non-living things (abiotic) in an area, interacting together. Organisms depend on each other and on their physical environment, and interactions like predation 捕食, competition 竞争, and symbiosis 共生 (mutualism, commensalism, parasitism) shape the community.

Русский

Экосистема — это совокупность всех живых организмов (биотических) и неживых объектов (абиотических) в определенной области, находящихся во взаимодействии. Организмы зависят друг от друга и от физической среды, а взаимодействия, такие как хищничество, конкуренция и симбиоз (мутуализм, комменсализм, паразитизм), формируют сообщество.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Explore how a population grows · ⁨Изучите, как растет популяция⁩

Change the growth rate $r$ and the carrying capacity $K$. Growth is fast when a population is small, then levels off as resources run short and the ecosystem fills up. · ⁨Измените скорость роста $r$ и ёмкость среды $K$. Рост быстрый, когда популяция мала, затем выходит на плато по мере истощения ресурсов и насыщения экосистемы.⁩

1.2

Terrestrial Biomes · ⁨Наземные биома⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.B: Describe the global distribution and principal environmental aspects of terrestrial biomes.

ERT-1.B.1 A biome contains characteristic communities of plants and animals that result from, and are adapted to, its climate.
ERT-1.B.2 Major terrestrial biomes include taiga, temperate rainforests, temperate seasonal forests, tropical rainforests, shrubland, temperate grassland, savanna, desert, and tundra.
ERT-1.B.3 The global distribution of nonmineral terrestrial natural resources, such as water and trees for lumber, varies because of some combination of climate, geography, latitude and altitude, nutrient availability, and soil.
ERT-1.B.4 The worldwide distribution of biomes is dynamic; the distribution has changed in the past and may again shift as a result of global climate changes.

Русский

Цель обучения ERT-1.B: Описывать глобальное распространение и основные экологические характеристики наземных биоом.

ERT-1.B.1 Биоом включает характерные сообщества растений и животных, которые возникают в результате и адаптированы к его климату.
ERT-1.B.2 Основные наземные биоом включают тайгу, умеренные дождевые леса, умеренные сезонные леса, тропические дождевые леса, кустарниковые заросли, умеренные луга, саванны, пустыни и тундру.
ERT-1.B.3 Глобальное распространение неминеральных природных ресурсов, таких как вода и древесина для производства пиломатериалов, варьируется из-за комбинации климата, географии, широты и высоты над уровнем моря, доступности питательных веществ и качества почвы.
ERT-1.B.4 Мировое распределение биоом является динамичным; оно изменялось в прошлом и может снова сместиться в результате глобальных изменений климата.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A biome 生物群系 is a large region defined by its climate and characteristic life. Terrestrial biomes (deserts, grasslands, tropical rainforest, temperate forest, taiga, tundra) are determined mainly by temperature and precipitation 降水. Each has plants and animals adapted to those conditions.

The two images below sit at opposite ends of the precipitation scale, which is why their life looks so different:

Русский

Биома — это обширный регион, определяемый своим климатом и характерной флорой и фауной. Наземные биомы (пустыни, степи, тропические дождевые леса, умеренные леса, тайга, тундра) в основном определяются температурой и осадками. В каждом из них растения и животные адаптированы к этим условиям.

Два изображения ниже находятся на противоположных концах шкалы осадков, поэтому их жизнь выглядит так по-разному:

Туманный тропический дождевой лес с густым многоярусным зеленым пологом на крутых холмах — Тропический дождевой лес: жаркий и влажный круглый год, обеспечивающий густую многоярусную растительность и наибольшее биоразнообразие среди всех наземных биомов

Сухая пустыня с обнаженными песчаными барханами и почти отсутствующей растительностью — Пустыня: очень низкое количество осадков, поэтому выживает лишь редкая засухоустойчивая жизнь

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
ecosystem/ˈiːkəʊsɪstəm/	экосистема
predation/prɪˈdeɪʃn/	хищничество
competition/ˌkɒmpəˈtɪʃn/	конкуренция
symbiosis/ˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/	симбиоз
biome/ˈbaɪəʊm/	биома
temperature and precipitation/ˈtemprɪtʃə ænd prɪˌsɪpɪˈteɪʃn/	температура и осадки
tropical rainforest/ˈtrɒpɪkl ˈreɪnfɒrɪst/	тропический дождевой лес
desert/ˈdezət/	пустыня
salinity/seɪˈlɪnɪti/	солёность
Estuaries/ˈestjuːəriz/	Эстуарии

1.3

Aquatic Biomes · ⁨Водные биома⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.C: Describe the global distribution and principal environmental aspects of aquatic biomes.

ERT-1.C.1 Freshwater biomes include streams, rivers, ponds, and lakes. These freshwater biomes are a vital resource for drinking water.
ERT-1.C.2 Marine biomes include oceans, coral reefs, marshland, and estuaries. Algae in marine biomes supply a large portion of the Earth's oxygen, and also take in carbon dioxide from the atmosphere.
ERT-1.C.3 The global distribution of nonmineral marine natural resources, such as different types of fish, varies because of some combination of salinity, depth, turbidity, nutrient availability, and temperature.

Русский

Цель обучения ERT-1.C: Описывать глобальное распространение и основные экологические характеристики водных биоом.

ERT-1.C.1 пресноводные биоомы включают ручьи, реки, пруды и озера. Эти пресноводные биоомы являются жизненно важным источником питьевой воды.
ERT-1.C.2 Морские биоомы включают океаны, коралловые рифы, болота и эстуарии. Водоросли в морских биоомах обеспечивают значительную часть кислорода Земли, а также поглощают углекислый газ из атмосферы.
ERT-1.C.3 Глобальное распределение неминеральных морских природных ресурсов, таких как различные виды рыб, варьируется из-за комбинации солености, глубины, мутности, доступности питательных веществ и температуры.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Aquatic biomes cover more of Earth than land. Freshwater (streams, lakes, wetlands) and marine (open ocean, coral reefs, estuaries) systems differ in salinity 盐度, sunlight, and nutrients. Estuaries 河口 (where rivers meet the sea) and coral reefs are especially productive and biodiverse.

Русский

Водные биомы занимают большую часть поверхности Земли, чем суша. Пресноводные (реки, озера, болота) и морские (открытый океан, коралловые рифы, эстуарии) системы различаются по солености, освещенности и наличию питательных веществ. Эстуарии (места впадения рек в море) и коралловые рифы отличаются высокой продуктивностью и биоразнообразием.

Подводный вид на коралловый риф сразу под поверхностью моря, покрытый кораллами — Коралловый риф: теплая, освещенная солнцем мелководная вода делает его одним из самых продуктивных и биоразнообразных биомов

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
coral reef/ˈkɒrəl riːf/	коралловый риф

1.4

The Carbon Cycle · ⁨Углеродный цикл⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.D: Explain the steps and reservoir interactions in the carbon cycle.

ERT-1.D.1 The carbon cycle is the movement of atoms and molecules containing the element carbon between sources and sinks.
ERT-1.D.2 Some of the reservoirs in which carbon compounds occur in the carbon cycle hold those compounds for long periods of time, while some hold them for relatively short periods of time.
ERT-1.D.3 Carbon cycles between photosynthesis and cellular respiration in living things.
ERT-1.D.4 Plant and animal decomposition have led to the storage of carbon over millions of years. The burning of fossil fuels quickly moves that stored carbon into atmospheric carbon, in the form of carbon dioxide.

Русский

Цель обучения ERT-1.D: Объяснять этапы и взаимодействия резервуаров в углеродном цикле.

ERT-1.D.1 Углеродный цикл — это движение атомов и молекул, содержащих элемент углерод, между источниками и стоками.
ERT-1.D.2 Некоторые резервуары, в которых находятся соединения углерода в углеродном цикле, удерживают эти соединения в течение длительного времени, тогда как другие хранят их относительно короткое время.
ERT-1.D.3 Углерод циркулирует между фотосинтезом и клеточным дыханием у живых организмов.
ERT-1.D.4 Разложение растений и животных привело к накоплению углерода на протяжении миллионов лет. Сжигание ископаемого топлива быстро переводит этот накопленный углерод в атмосферный углерод в виде углекислого газа.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The carbon cycle

The carbon cycle 碳循环 moves carbon between the atmosphere, organisms, oceans, and rocks. Photosynthesis removes $\text{CO}_2$; respiration, decomposition, and burning fossil fuels 化石燃料 return it. Burning fossil fuels adds carbon far faster than natural processes remove it.

Русский

Углеродный цикл

Углеродный цикл перемещает углерод между атмосферой, организмами, океанами и породами. Фотосинтез удаляет $\text{CO}_2$; дыхание, разложение и сжигание ископаемого топлива возвращают его. Сжигание ископаемого топлива добавляет углерод гораздо быстрее, чем природные процессы его удаляют.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
carbon cycle/ˈkɑːbən ˈsaɪkl/	углеродный цикл
fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/	ископаемого топлива

1.5

The Nitrogen Cycle · ⁨Азотный цикл⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.E: Explain the steps and reservoir interactions in the nitrogen cycle.

ERT-1.E.1 The nitrogen cycle is the movement of atoms and molecules containing the element nitrogen between sources and sinks.
ERT-1.E.2 Most of the reservoirs in which nitrogen compounds occur in the nitrogen cycle hold those compounds for relatively short periods of time.
ERT-1.E.3 Nitrogen fixation is the process in which atmospheric nitrogen is converted into a form of nitrogen (primarily ammonia) that is available for uptake by plants and that can be synthesized into plant tissue.
ERT-1.E.4 The atmosphere is the major reservoir of nitrogen.

Русский

Цель обучения ERT-1.E: Объяснять этапы и взаимодействия резервуаров в азотном цикле.

ERT-1.E.1 Азотный цикл — это движение атомов и молекул, содержащих элемент азот, между источниками и стоками.
ERT-1.E.2 Большинство резервуаров, в которых находятся соединения азота в азотном цикле, удерживают эти соединения относительно короткое время.
ERT-1.E.3 Фиксация азота — это процесс, при котором атмосферный азот превращается в форму азота (преимущественно аммиак), доступную для усвоения растениями и способную синтезироваться в растительную ткань.
ERT-1.E.4 Атмосфера является основным резервуаром азота.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The nitrogen cycle

The nitrogen cycle 氮循环 makes nitrogen usable for life. Nitrogen fixation 固氮 (by bacteria) converts atmospheric $\text{N}_2$ to ammonia; nitrification and assimilation pass it through organisms; denitrification returns $\text{N}_2$ to the air. Fertilizer adds reactive nitrogen, which can pollute water.

Русский

Азотный цикл

Азотный цикл делает азот доступным для жизни. Фиксация азота (бактериями) превращает атмосферный $\text{N}_2$ в аммиак; нитрификация и ассимиляция передают его через организмы; денитрификация возвращает $\text{N}_2$ в атмосферу. Удобрения добавляют реактивный азот, который может загрязнять воду.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
nitrogen cycle/ˈnaɪtrədʒn ˈsaɪkl/	азотный цикл
Nitrogen fixation/ˈnaɪtrədʒn fɪkˈseɪʃn/	Фиксация азота

1.6

The Phosphorus Cycle · ⁨Фосфорный цикл⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.F: Explain the steps and reservoir interactions in the phosphorus cycle.

ERT-1.F.1 The phosphorus cycle is the movement of atoms and molecules containing the element phosphorus between sources and sinks.
ERT-1.F.2 The major reservoirs of phosphorus in the phosphorus cycle are rock and sediments that contain phosphorus-bearing minerals.
ERT-1.F.3 There is no atmospheric component in the phosphorus cycle, and the limitations this imposes on the return of phosphorus from the ocean to land make phosphorus naturally scarce in aquatic and many terrestrial ecosystems. In undisturbed ecosystems, phosphorus is the limiting factor in biological systems.

Русский

Цель обучения ERT-1.F: Объяснять этапы и взаимодействия резервуаров в фосфорном цикле.

ERT-1.F.1 Фосфорный цикл — это движение атомов и молекул, содержащих элемент фосфор, между источниками и стоками.
ERT-1.F.2 Основными резервуарами фосфора в фосфорном цикле являются горные породы и осадки, содержащие фосфорсодержащие минералы.
ERT-1.F.3 В фосфорном цикле отсутствует атмосферная компонента, и ограничения, накладываемые этим на возвращение фосфора из океана на сушу, делают его природно дефицитным во многих водных и наземных экосистемах. В нетронутой экосистеме фосфор является лимитирующим фактором в биологических системах.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The phosphorus cycle 磷循环 has no atmospheric (gas) stage – phosphorus moves through rock, soil, water, and organisms. It is slow and often the limiting nutrient 限制性营养 for growth, so added phosphorus (fertilizer, detergents) can trigger algal blooms.

Русский

Фосфорный цикл не имеет атмосферной (газовой) стадии – фосфор движется через горные породы, почву, воду и организмы. Он протекает медленно и часто является ограничивающим фактором роста, поэтому добавление фосфора (удобрения, моющие средства) может вызвать цветение водорослей.

Фосфорный цикл: горные породы выветриваются до фосфатов почвы и медленно оседают обратно, без газовой фазы

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
phosphorus cycle/ˈfɒsfɔːrəs ˈsaɪkl/	фосфорный цикл
limiting nutrient/ˈlɪmɪtɪŋ ˈnjuːtrɪənt/	ограничивающий нутриент

1.7

The Hydrologic (Water) Cycle · ⁨Гидрологический (водный) цикл⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.G: Explain the steps and reservoir interactions in the hydrologic cycle.

ERT-1.G.1 The hydrologic cycle, which is powered by the sun, is the movement of water in its various solid, liquid, and gaseous phases between sources and sinks.
ERT-1.G.2 The oceans are the primary reservoir of water at the Earth's surface, with ice caps and groundwater acting as much smaller reservoirs.

Русский

Цель обучения ERT-1.G: Объяснять этапы и взаимодействия резервуаров в гидрологическом цикле.

ERT-1.G.1 Гидрологический цикл, который питается энергией солнца, — это движение воды в её различных твёрдых, жидких и газообразных фазах между источниками и стоками.
ERT-1.G.2 Океаны являются основным резервуаром воды на поверхности Земли, тогда как ледяные шапки и подземные воды выступают в качестве значительно меньших резервуаров.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The hydrologic (water) cycle

The water cycle 水循环 moves water by evaporation 蒸发, transpiration 蒸腾 (from plants), condensation, precipitation, and runoff. It distributes fresh water and shapes climate; human use and land changes can alter its flow.

Русский

Гидрологический (водный) цикл

Водный цикл перемещает воду за счет испарения, транспирации (от растений), конденсации, осадков и стока. Он распределяет пресную воду и формирует климат; человеческая деятельность и изменения ландшафта могут изменить его течение.

Водный цикл: испарение и транспирация поднимают воду в воздух; осадки и сток возвращают ее

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
water cycle/ˈwɔːtə ˈsaɪkl/	водный цикл
evaporation/ɪˌvæpəˈreɪʃn/	испарение
transpiration/trænspəˈreɪʃn/	транспирация
Primary productivity/ˈpraɪməri ˌprɒdəkˈtɪvɪti/	Первичная продуктивность
trophic levels/ˈtrəʊfɪk ˈlevlz/	трофические уровни
producers/prəˈdjuːsəz/	производителей
primary, secondary, and tertiary consumers/ˈpraɪməri ˈsekəndəri ænd ˈtɜːʃjəri kənˈsuːməz/	первичные, вторичные и третичные потребители
decomposers/ˌdiːkəmˈpəʊzəz/	редуценты
food chain/fuːd tʃeɪn/	пищевая цепь

1.8

Primary Productivity · ⁨Первичная продуктивность⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.A: Explain how solar energy is acquired and transferred by living organisms.

ENG-1.A.1 Primary productivity is the rate at which solar energy (sunlight) is converted into organic compounds via photosynthesis over a unit of time.
ENG-1.A.2 Gross primary productivity is the total rate of photosynthesis in a given area.
ENG-1.A.3 Net primary productivity is the rate of energy storage by photosynthesizers in a given area, after subtracting the energy lost to respiration.
ENG-1.A.4 Productivity is measured in units of energy per unit area per unit time (e.g., $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$).
ENG-1.A.5 Most red light is absorbed in the upper 1m of water, and blue light only penetrates deeper than 100m in the clearest water. This affects photosynthesis in aquatic ecosystems, whose photosynthesizers have adapted mechanisms to address the lack of visible light.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ENG-1): Энергия может преобразовываться из одной формы в другую.

Цель обучения ENG-1.A: Объяснить, как живые организмы получают и передают солнечную энергию.

ENG-1.A.1 Первичная продуктивность — это скорость превращения солнечной энергии (солнечного света) в органические соединения посредством фотосинтеза за единицу времени.
ENG-1.A.2 Валовая первичная продуктивность — это общая скорость фотосинтеза в заданном районе.
ENG-1.A.3 Чистая первичная продуктивность — это скорость накопления энергии фотосинтезирующими организмами в заданном районе после вычета энергии, потерянной на дыхание.
ENG-1.A.4 Продуктивность измеряется в единицах энергии на единицу площади за единицу времени (например, $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$).
ENG-1.A.5 Большая часть красного света поглощается в верхнем слое воды толщиной 1 м, а синий свет проникает глубже 100 м только в самой прозрачной воде. Это влияет на фотосинтез в водных экосистемах, фотосинтезирующие организмы которых имеют адаптированные механизмы для компенсации недостатка видимого света.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Primary productivity 初级生产力 is the rate at which producers capture energy (usually by photosynthesis). Gross primary productivity (GPP) is the total captured; net primary productivity (NPP) is what remains after the producers' own respiration – the energy available to the rest of the ecosystem. Warm, wet, sunlit systems (rainforests, reefs) are most productive.

Worked example. If producers in a grassland capture $20{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ of energy (GPP) and burn $8{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ in their own respiration, then $\text{NPP}=\text{GPP}-R=20{,}000-8{,}000=12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$. Only that NPP – not the full GPP – is available to the consumers above.

Русский

Первичная продуктивность — это скорость, с которой продуценты улавливают энергию (обычно путем фотосинтеза). Общая первичная продуктивность (GPP) — это весь уловленный объем; чистая первичная продуктивность (NPP) — то, что остается после собственного дыхания продуцентов, то есть энергия, доступная остальной экосистеме. Теплые, влажные, освещенные солнцем системы (тропические леса, рифы) наиболее продуктивны.

Разобранное решение. Если продуценты в степи улавливают $20{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ энергии (GPP) и сжигают $8{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ в собственном дыхании, то $\text{NPP}=\text{GPP}-R=20{,}000-8{,}000=12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$. Только это NPP — а не полное GPP — доступно консументам выше по цепи.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Explore GPP, respiration and NPP · ⁨Изучите валовую первичную продукцию, дыхание и чистую первичную продукцию⁩

The energy producers capture (GPP) splits into what they burn for their own respiration $R$ and what is left over as new biomass — $\text{NPP} = \text{GPP} - R$, and useful + wasted always equals the input. · ⁨Энергия, захваченная производителями (GPP), делится на то, что они тратят на собственное дыхание $R$, и на то, что остается в виде новой биомассы — $\text{NPP} = \text{GPP} - R$, и полезная + потраченная энергия всегда равны входной.⁩

1.9

Trophic Levels · ⁨Трофические уровни⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.B: Explain how energy flows and matter cycles through trophic levels.

ENG-1.B.1 All ecosystems depend on a continuous inflow of high-quality energy in order to maintain their structure and function of transferring matter between the environment and organisms via biogeochemical cycles.
ENG-1.B.2 Biogeochemical cycles are essential for life and each cycle demonstrates the conservation of matter.
ENG-1.B.3 In terrestrial and near-surface marine communities, energy flows from the sun to producers in the lowest trophic levels and then upward to higher trophic levels.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ENG-1): Энергия может преобразовываться из одной формы в другую.

Цель обучения ENG-1.B: Объяснить, как энергия протекает и циркулирует материя через трофические уровни.

ENG-1.B.1 Все экосистемы зависят от непрерывного притока высококачественной энергии для поддержания своей структуры и функции переноса материи между средой обитания и организмами посредством биогеохимических циклов.
ENG-1.B.2 Биогеохимические циклы жизненно необходимы для жизни, и каждый из них демонстрирует закон сохранения материи.
ENG-1.B.3 В наземных и приповерхностных морских сообществах энергия течёт от солнца к производителям на нижних трофических уровнях, а затем вверх к более высоким трофическим уровням.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Energy flow & the 10% rule

Organisms occupy trophic levels 营养级: producers 生产者 (make their own food), then primary, secondary, and tertiary consumers 消费者, with decomposers 分解者 recycling nutrients at every level. Each level depends on the energy captured below it.

Русский

Поток энергии и правило 10%

Организмы занимают трофические уровни: продуценты (создают собственную пищу), затем первичные, вторичные и третичные консументы, при этом редуценты (разрушители) рециркулируют питательные вещества на каждом уровне. Каждый уровень зависит от энергии, уловленной ниже него.

1.10

Energy Flow and the 10% Rule · ⁨Поток энергии и правило 10%⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.C: Determine how the energy decreases as it flows through ecosystems.

ENG-1.C.1 The 10% rule approximates that in the transfer of energy from one trophic level to the next, only about 10% of the energy is passed on.
ENG-1.C.2 The loss of energy that occurs when energy moves from lower to higher trophic levels can be explained through the laws of thermodynamics.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ENG-1): Энергия может преобразовываться из одной формы в другую.

Цель обучения ENG-1.C: Определить, как уменьшается энергия при её перемещении через экосистемы.

ENG-1.C.1 Правило 10% предполагает, что при передаче энергии от одного трофического уровня к следующему лишь около 10% энергии передаётся далее.
ENG-1.C.2 Потерю энергии, происходящую при переходе от нижних к верхним трофическим уровням, можно объяснить законами термодинамики.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Energy flows one way through an ecosystem and is lost as heat at each transfer. The 10% rule: only about 10% of the energy at one trophic level passes to the next; the other 90% powers life processes and escapes as heat. This is why food chains are short and top predators are few.

Worked example. Continuing from $12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ of NPP at the producer level, the primary consumers receive about $10\%=1{,}200\ \text{kcal}$, secondary consumers $\approx120\ \text{kcal}$, and tertiary consumers only $\approx12\ \text{kcal}$. After three transfers the energy has shrunk a thousand-fold – the arithmetic reason a fourth or fifth trophic level rarely has enough to support it.

Русский

Энергия течет в одном направлении через экосистему и теряется в виде тепла при каждой передаче. Правило 10%: только около 10% энергии одного трофического уровня переходит к следующему; остальные 90% обеспечивают жизненные процессы и рассеиваются как тепло. Вот почему пищевые цепи коротки, а хищники высших уровней немногочисленны.

Разобранное решение. Продолжая от $12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ NPP на уровне продуцентов, первичные консументы получают около $10\%=1{,}200\ \text{kcal}$, вторичные консументы $\approx120\ \text{kcal}$, а третичные консументы всего $\approx12\ \text{kcal}$. После трех передач энергия сокращается в тысячу раз — это арифметическая причина, по которой четвертый или пятый трофический уровень редко имеет достаточно ресурсов для поддержания жизни.

Энергетическая пирамида: только около 10% энергии передается на следующий трофический уровень

Explore · ⁨Исследовать⁩

Explore the 10% rule · ⁨Исследуйте правило 10%⁩

Set the energy producers capture and the ecological efficiency, then watch only about a tenth pass to each level up — this is why the apex predator is left with so little and food chains stay short. · ⁨Установите, сколько энергии производители захватывают и какова экологическая эффективность, затем наблюдайте, как лишь около десятой части передается на каждый последующий уровень — вот почему у хищника вершины остается так мало, а пищевые цепи остаются короткими.⁩

1.11

Food Chains and Food Webs · ⁨Пищевые цепи и пищевые сети⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.D: Describe food chains and food webs, and their constituent members by trophic level.

ENG-1.D.1 A food web is a model of an interlocking pattern of food chains that depicts the flow of energy and nutrients in two or more food chains.
ENG-1.D.2 Positive and negative feedback loops can each play a role in food webs. When one species is removed from or added to a specific food web, the rest of the food web can be affected.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ENG-1): Энергия может преобразовываться из одной формы в другую.

Цель обучения ENG-1.D: Описывать пищевые цепи и пищевые сети, а также их составляющие элементы по трофическому уровню.

ENG-1.D.1 Пищевая сеть — это модель взаимосвязанных пищевых цепей, которая отображает поток энергии и питательных веществ в двух или более пищевых цепях.
ENG-1.D.2 Положительные и отрицательные обратные связи могут играть роль в пищевых сетях. При удалении или добавлении одного вида в конкретную пищевую сеть, остальные её компоненты также могут быть затронуты.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A food chain 食物链 is a single line of who-eats-whom; a food web 食物网 links many chains into a realistic picture of feeding relationships. Because species are interconnected, removing one (especially a keystone species 关键种) can disrupt the whole web.

Русский

Пищевая цепь — это одна линия «кто кого ест»; пищевая сеть связывает множество цепей в реалистичную картину отношений питания. Поскольку виды взаимосвязаны, удаление одного (особенно ключевого вида) может нарушить всю сеть.

Пищевая сеть связывает многие пищевые цепи; стрелки указывают направление потока энергии

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
food web/fuːd web/	пищевая сеть
keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/	ключевой вид

1.11

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Remember energy flows and is lost (the 10% rule) while matter cycles (carbon, nitrogen, phosphorus, water).
Apply the 10% rule down a food chain and know NPP = GPP − respiration (only NPP is available to consumers).
Learn each biogeochemical cycle's stores and how humans disturb it (burning fossil fuels adds CO₂; fertiliser adds nitrogen/phosphorus).
Producers are most abundant because so little energy reaches the top.
Use correct units and show your arithmetic on the free-response math questions (no calculator — keep numbers round).

Русский

Помните, что энергия течет и теряется (правило 10%), тогда как вещества циркулируют (углерод, азот, фосфор, вода).
Применяйте правило 10% вдоль пищевой цепи и знайте, что NPP = GPP − дыхание (только NPP доступно консументам).
Выучите запасы каждого биогеохимического цикла и то, как человек его нарушает (сжигание ископаемого топлива добавляет CO₂; удобрения добавляют азот/фосфор).
Продуценты наиболее многочисленны, поскольку так мало энергии достигает вершины.
Используйте правильные единицы измерения и показывайте свою арифметику на вопросах с открытым ответом (без калькулятора — держите числа круглыми).

The Living World: Biodiversity · ⁨Живой мир: биоразнообразие⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

2.1

Introduction to Biodiversity · ⁨Введение в биоразнообразие⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.A: Explain levels of biodiversity and their importance to ecosystems.

ERT-2.A.1 Biodiversity in an ecosystem includes genetic, species, and habitat diversity.
ERT-2.A.2 The more genetically diverse a population is, the better it can respond to environmental stressors. Additionally, a population bottleneck can lead to a loss of genetic diversity.
ERT-2.A.3 Ecosystems that have a larger number of species are more likely to recover from disruptions.
ERT-2.A.4 Loss of habitat leads to a loss of specialist species, followed by a loss of generalist species. It also leads to reduced numbers of species that have large territorial requirements.
ERT-2.A.5 Species richness refers to the number of different species found in an ecosystem.

Русский

Устойчивое понимание (ERT-2): Экосистемы обладают структурой и разнообразием, которые изменяются со временем.

Цель обучения ERT-2.A: Объяснить уровни биоразнообразия и их значение для экосистем.

ERT-2.A.1 Биоразнообразие в экосистеме включает генетическое, видовое и видовое разнообразие местообитаний.
ERT-2.A.2 Чем более генетически разнообразна популяция, тем лучше она может реагировать на стрессовые факторы окружающей среды. Кроме того, эффект «бутылочного горлышка» может привести к потере генетического разнообразия.
ERT-2.A.3 Экосистемы с большим количеством видов более склонны восстанавливаться после нарушений.
ERT-2.A.4 Утрата местообитаний приводит к исчезновению видов-специалистов, за которым следует утрата видов-генералистов. Это также приводит к снижению численности видов, требующих больших территорий.
ERT-2.A.5 Видовое богатство относится к количеству различных видов, обнаруженных в экосистеме.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Biodiversity 生物多样性 is the variety of life, measured at three levels:

Genetic diversity – variety of genes within a species. More genetic variety means a population can better respond to environmental stressors 环境压力; a population bottleneck 种群瓶颈 (a sharp drop in numbers) throws that variety away and leaves the survivors vulnerable.
Species diversity – the number of species (species richness 物种丰富度) and how evenly individuals are spread among them.
Habitat diversity – the variety of habitats in a region.

More species-rich ecosystems are more resilient 有韧性的: they recover from disruption more readily, because varied species can fill roles when conditions change. Habitat loss removes species in a predictable order – specialist 特化 species (narrow needs) go first, then the hardier generalist 广适性 species, and species that need large territories decline as their range shrinks.

Русский

Биоразнообразие — это разнообразие жизни, оцениваемое на трёх уровнях:

Генетическое разнообразие — разнообразие генов внутри одного вида. Большее генетическое разнообразие позволяет популяции лучше реагировать на факторы стресса окружающей среды; популяционный бутылочное горлышко (резкое снижение численности) приводит к утрате этого разнообразия и делает выживших уязвимыми.
Видовое разнообразие — количество видов (богатство видов) и то, насколько равномерно особи распределены между ними.
Разнообразие местообитаний — разнообразие местообитаний в регионе.

Более богатые видами экосистемы более устойчивы: они легче восстанавливаются после нарушений, поскольку разные виды могут занимать экологические ниши при изменении условий. Потеря местообитаний приводит к исчезновению видов в предсказуемой последовательности — сначала гибнут виды-специалисты (с узкими требованиями), затем более живучие виды-универсалы, а виды, требующие больших территорий, сокращаются по мере сужения их ареала.

Биоразнообразие имеет три уровня: генетический, видовой и местообитания

Коралловый риф: высокое биоразнообразие концентрирует виды и экосистемные услуги на небольшой площади

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Biodiversity/ˌbaɪəʊdaɪˈvɜːsɪti/	Биоразнообразие
environmental stressors/enˌvaɪrənˈmentl ˈstresəz/	стрессоры окружающей среды
population bottleneck/ˌpɒpjʊˈleɪʃn ˈbɒtəlnek/	генетический бутылочное горлышко
species richness/ˈspiːsiːz ˈrɪtʃnəs/	богатство видов
resilient/rɪˈsɪlɪənt/	устойчивый
specialist/ˈspeʃəlɪst/	специалистом
generalist/ˈdʒenərəlɪst/	генералист
Ecosystem services/ˈiːkəʊsɪstəm ˈsɜːvɪsɪz/	Экосистемные услуги
Anthropogenic/ˌænθrəpəˈdʒenɪk/	Антропогенный

2.2

Ecosystem Services · ⁨Экосистемные услуги⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.B: Describe ecosystem services.

ERT-2.B.1 There are four categories of ecosystem services: provisioning, regulating, cultural, and supporting.

Learning Objective ERT-2.C: Describe the results of human disruptions to ecosystem services.

ERT-2.C.1 Anthropogenic activities can disrupt ecosystem services, potentially resulting in economic and ecological consequences.

Русский

Цель обучения ERT-2.B: Описать экосистемные услуги.

ERT-2.B.1 Существует четыре категории экосистемных услуг: provisioning (обеспечение), regulating (регулирующие), cultural (культурные) и supporting (поддерживающие).

Цель обучения ERT-2.C: Описать результаты человеческих нарушений функционирования экосистемных услуг.

ERT-2.C.1 Антропогенная деятельность может нарушать экосистемные услуги, что потенциально ведет к экономическим и экологическим последствиям.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Ecosystem services 生态系统服务 are the free benefits nature gives people, in four categories:

Provisioning – products: food, fresh water, timber, fibre.
Regulating – processes that keep conditions stable: climate regulation, water filtration, pollination, flood control.
Cultural – non-material value: recreation, beauty, spiritual and educational value.
Supporting – the services that make the others possible: nutrient cycling, soil formation, photosynthesis.

Anthropogenic 人为的 (human-caused) activities can disrupt these services, with real economic and ecological costs – for example, losing pollinators forces farmers to pay for pollination that bees once did for free.

Русский

Экосистемные услуги — это бесплатные блага, которые природа предоставляет людям, и они делятся на четыре категории:

Продуктивные — товары: продовольствие, пресная вода, древесина, волокна.
Регулирующие — процессы, поддерживающие стабильность условий: регулирование климата, фильтрация воды, опыление, защита от наводнений.
Культурные — нематериальная ценность: отдых, эстетика, духовная и образовательная ценность.
Обеспечивающие — услуги, делающие остальные возможными: круговорот питательных веществ, почвообразование, фотосинтез.

Антропогенная (вызванная человеком) деятельность может нарушать эти услуги, нанося реальный экономический и экологический ущерб — например, потеря опылителей вынуждает фермеров оплачивать опыление, которое ранее бесплатно выполняли пчёлы.

2.3

Island Biogeography · ⁨Островная биогеография⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.D: Describe island biogeography.

ERT-2.D.1 Island biogeography is the study of the ecological relationships and distribution of organisms on islands, and of these organisms' community structures.
ERT-2.D.2 Islands have been colonized in the past by new species arriving from elsewhere.

Learning Objective ERT-2.E: Describe the role of island biogeography in evolution.

ERT-2.E.1 Many island species have evolved to be specialists versus generalists because of the limited resources, such as food and territory, on most islands. The long-term survival of specialists may be jeopardized if and when invasive species, typically generalists, are introduced and outcompete the specialists.

Русский

Цель обучения ERT-2.D: Описать островную биогеографию.

ERT-2.D.1 Островная биогеография — это изучение экологических связей и распространения организмов на островах, а также структур сообществ этих организмов.
ERT-2.D.2 Острова ранее колонизировались новыми видами, прибывшими из других мест.

Цель обучения ERT-2.E: Описать роль островной биогеографии в эволюции.

ERT-2.E.1 Многие виды на островах эволюционировали, став специалистами, а не генералистами, из-за ограниченных ресурсов, таких как еда и территория, на большинстве островов. Долгосрочное выживание специалистов может быть под угрозой, если и когда инвазивные виды, как правило являющиеся генералистами, будут введены и вытеснят специалистов.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Island biogeography

Island biogeography 岛屿生物地理学 studies how many species an island (or any isolated habitat patch) holds. The number settles at a balance between two rates:

Immigration of new species – higher for islands closer to the mainland.
Extinction of resident species – lower on larger islands.

So big, near islands hold the most species; small, remote ones the fewest. Isolation also drives evolution: island species often become specialists because resources are limited, and many are endemic 特有 – found nowhere else. That makes them fragile. When an invasive species 入侵物种 (usually a tough generalist) arrives, it can outcompete the specialists, which have nowhere else to go.

Русский

Островная биогеография

Островная биогеография изучает, сколько видов может поддерживать остров (или любой изолированный участок среды обитания). Число видов устанавливается на балансе двух процессов:

Иммиграции новых видов — выше для островов, расположенных ближе к материковому континенту.
Вымирания местных видов — ниже на больших островах.

Таким образом, крупные и близкие острова содержат наибольшее число видов; мелкие и удалённые — наименьшее. Изоляция также стимулирует эволюцию: виды-островитяне часто становятся специалистами из-за ограниченности ресурсов, и многие из них являются эндемиками — не встречающимися больше нигде. Это делает их хрупкими. Когда появляется инвазивный вид (обычно выносливый универсал), он может вытеснить специалистов, которым некуда деваться.

На крупных и ближайших островах обитает больше видов благодаря балансу иммиграции и вымирания

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Island biogeography/ˈaɪlənd ˌbaɪəʊdʒɪˈɒɡrəfi/	Островная биогеография
endemic/enˈdemɪk/	эндемик
invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/	инвазивный вид
range of tolerance/reɪndʒ ɒv ˈtɒlərəns/	диапазон толерантности
optimal range/ˈɒptɪml reɪndʒ/	оптимальном диапазоне
zones of stress/zəʊnz ɒv stres/	зоны стресса
Ecological tolerance/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈtɒlərəns/	Экологическая толерантность
Periodic/ˌpɪərɪˈɒdɪk/	Периодическое
Episodic/ˌepɪˈsɒdɪk/	Эпизодическое
Random/ˈrændəm/	Случайное
migration/maɪˈɡreɪʃn/	миграцией
adaptation/ˌædæpˈteɪʃn/	адаптация
natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/	естественный отбор

2.4

Ecological Tolerance · ⁨Экологическая толерантность⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.F: Describe ecological tolerance.

ERT-2.F.1 Ecological tolerance refers to the range of conditions, such as temperature, salinity, flow rate, and sunlight that an organism can endure before injury or death results.
ERT-2.F.2 Ecological tolerance can apply to individuals and to species.

Русский

Цель обучения ERT-2.F: Описать экологическую толерантность.

ERT-2.F.1 Экологическая толерантность относится к диапазону условий, таких как температура, соленость, скорость потока и освещенность, которые организм может переносить до момента получения повреждений или смерти.
ERT-2.F.2 Экологическая толерантность может применяться как к отдельным особям, так и к видам.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Every species has a range of tolerance 耐受范围 – the span of conditions (temperature, salinity, pH, sunlight) it can survive. Near the middle is an optimal range 最适范围 where individuals thrive; toward the edges are zones of stress 胁迫区 where they survive but struggle to grow or reproduce; beyond the limits they die. Ecological tolerance 生态耐受性 applies both to a single individual and to a whole species, and it decides where an organism can live and how it copes with change.

Русский

У каждого вида есть диапазон толерантности — спектр условий (температура, соленость, pH, освещённость), которые он способен переносить. В центре находится оптимальный диапазон, где особи процветают; ближе к краям — зоны стресса, где они выживают, но испытывают трудности с ростом или размножением; за пределами этих пределов они погибают. Экологическая толерантность относится как к отдельной особи, так и ко всему виду, и определяет, где организм может жить и как он справляется с изменениями.

В пределах оптимального диапазона вид процветает; приближаясь к границам, он испытывает стресс, а затем не может выжить

2.5

Natural Disruptions to Ecosystems · ⁨Природные нарушения экосистем⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.G: Explain how natural disruptions, both short- and long-term, impact an ecosystem.

ERT-2.G.1 Natural disruptions to ecosystems have environmental consequences that may, for a given occurrence, be as great as, or greater than, many human-made disruptions.
ERT-2.G.2 Earth system processes operate on a range of scales in terms of time. Processes can be periodic, episodic, or random.
ERT-2.G.3 Earth's climate has changed over geological time for many reasons.
ERT-2.G.4 Sea level has varied significantly as a result of changes in the amount of glacial ice on Earth over geological time.
ERT-2.G.5 Major environmental change or upheaval commonly results in large swathes of habitat changes.
ERT-2.G.6 Wildlife engages in both short- and long-term migration for a variety of reasons, including natural disruptions.

Русский

Цель обучения ERT-2.G: Объяснить, как естественные нарушения, краткосрочные и долгосрочные, влияют на экосистему.

ERT-2.G.1 Естественные нарушения в экосистемах имеют экологические последствия, которые могут для данного случая быть такими же большими или даже большими, чем многие антропогенные нарушения.
ERT-2.G.2 Процессы земной системы функционируют в диапазоне временных масштабов. Процессы могут быть периодическими, эпизодическими или случайными.
ERT-2.G.3 Климат Земли менялся на протяжении геологической истории по многим причинам.
ERT-2.G.4 Уровень моря значительно колебался в результате изменений количества ледниковых льдов на Земле на протяжении геологической истории.
ERT-2.G.5 Крупные изменения или потрясения в окружающей среде обычно приводят к масштабным изменениям местообитаний.
ERT-2.G.6 Дикие животные совершают как краткосрочную, так и долгосрочную миграцию по различным причинам, включая естественные нарушения.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Natural events disrupt ecosystems across every timescale, and a single natural event can rival or exceed a human-made one. Earth's processes come in three timing patterns:

Periodic 周期性 – regular cycles (seasons, tides).
Episodic 偶发性 – occasional, irregular events (fires, floods, volcanic eruptions).
Random 随机 – no pattern (a meteor strike).

Over geological time, Earth's climate has shifted for many reasons, and sea level has risen and fallen with the amount of glacial ice – each change reshaping large swaths of habitat. Wildlife responds by migration 迁徙, moving short or long distances to follow conditions.

Русский

Природные события нарушают функционирование экосистем на всех временных масштабах, и одно природное событие может сравниться или превзойти антропогенное. Процессы Земли можно разделить на три типа временных паттернов:

Периодические — регулярные циклы (сезоны, приливы и отливы).
Эпизодические — случайные, нерегулярные события (пожары, наводнения, вулканические извержения).
Случайные — без чёткой закономерности (удар метеорита).

За геологическое время климат Земли менялся по множеству причин, а уровень моря поднимался и опускался вместе с количеством ледниковых масс — каждое изменение перестраивало обширные участки местообитаний. Животный мир реагирует на это миграцией, перемещаясь на короткие или длинные расстояния, следуя за благоприятными условиями.

Стена пламени и дыма, несущаяся по верхушкам хвойного леса — Верховой пожар, охватывающий лес. Пожар является естественным эпизодическим нарушением, и многие виды адаптированы к нему

2.6

Adaptations · ⁨Адаптации⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.H: Describe how organisms adapt to their environment.

ERT-2.H.1 Organisms adapt to their environment over time, both in short- and long-term scales, via incremental changes at the genetic level.
ERT-2.H.2 Environmental changes, either sudden or gradual, may threaten a species' survival, requiring individuals to alter behaviors, move, or perish.

Русский

Цель обучения ERT-2.H: Описать, как организмы адаптируются к своей среде обитания.

ERT-2.H.1 Организмы адаптируются к своей среде обитания со временем, как на краткосрочных, так и на долгосрочных временных масштабах, посредством постепенных изменений на генетическом уровне.
ERT-2.H.2 Изменения окружающей среды, как внезапные, так и постепенные, могут угрожать выживанию вида, заставляя особей изменять поведение, перемещаться или погибать.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An adaptation 适应 is an inherited trait that improves survival and reproduction in an environment. Adaptations arise through natural selection 自然选择 – incremental genetic change accumulating over generations, not within a single lifetime. When the environment changes, individuals must alter their behaviour, move, or die; if change comes faster than a population can adapt, it declines. A periodic disturbance such as fire is often part of a healthy cycle, and many species are adapted to it (some pine cones open only in a fire's heat).

Русский

Адаптация — наследственный признак, повышающий выживаемость и репродуктивный успех в определённой среде. Адаптации возникают через естественный отбор — накопление постепенных генетических изменений в течение поколений, а не внутри одной жизни. Когда среда меняется, особи должны изменить своё поведение, переместиться или погибнуть; если изменения происходят быстрее, чем популяция успевает адаптироваться, её численность снижается. Периодические нарушения, такие как пожар, часто являются частью здорового цикла, и многие виды адаптированы к ним (например, некоторые шишки сосны раскрываются только от жара огня).

2.7

Ecological Succession · ⁨Экологическая сукцессия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-2): Ecosystems have structure and diversity that change over time.

Learning Objective ERT-2.I: Describe ecological succession.

ERT-2.I.1 There are two main types of ecological succession: primary and secondary succession.
ERT-2.I.2 A keystone species in an ecosystem is a species whose activities have a particularly significant role in determining community structure.
ERT-2.I.3 An indicator species is a plant or animal that, by its presence, abundance, scarcity, or chemical composition, demonstrates that some distinctive aspect of the character or quality of an ecosystem is present.

Learning Objective ERT-2.J: Describe the effect of ecological succession on ecosystems.

ERT-2.J.1 Pioneer members of an early successional species commonly move into unoccupied habitat and over time adapt to its particular conditions, which may result in the origin of new species.
ERT-2.J.2 Succession in a disturbed ecosystem will affect the total biomass, species richness, and net productivity over time.

Русский

Цель обучения ERT-2.I: Описать экологическую сукцессию.

ERT-2.I.1 Существует два основных типа экологической сукцессии: первичная и вторичная сукцессия.
ERT-2.I.2 Ключевой вид в экосистеме — это вид, деятельность которого играет особенно важную роль в формировании структуры сообщества.
ERT-2.I.3 Вид-индикатор — это растение или животное, которое своим присутствием, обилием, редкостью или химическим составом свидетельствует о наличии определенных отличительных особенностей характера или качества экосистемы.

Цель обучения ERT-2.J: Описать влияние экологической сукцессии на экосистемы.

ERT-2.J.1 Представители раннего этапа сукцессии обычно заселяют незащищенные местообитания и со временем адаптируются к их специфическим условиям, что может привести к возникновению новых видов.
ERT-2.J.2 Сукцессия в нарушенной экосистеме будет влиять на общую биомассу, видовое разнообразие и чистую продуктивность с течением времени.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Ecological succession

Ecological succession 生态演替 is the gradual, orderly change in a community over time:

Primary succession 初级演替 starts on bare rock with no soil – after a glacier retreats or lava cools. Pioneer species 先锋物种 such as lichens 地衣 arrive first and slowly build soil. It is slow.

Secondary succession 次级演替 follows a disturbance that leaves the soil intact – after a fire or abandoned farming – so it is much faster.

Succession tends toward a relatively stable climax community 顶极群落. Two special roles shape a community out of proportion to their numbers: a keystone species 关键种, whose activities hold the community structure together (remove it and the community collapses – sea otters keeping urchins in check), and an indicator species 指示物种, whose presence or health signals the condition of the whole ecosystem (lichens vanish where the air is polluted).

Worked example. A pond holds 3 fish species with 5, 3, and 2 individuals ($N=10$). Simpson's Diversity Index $=1-\sum\left(\tfrac{n}{N}\right)^2 = 1-\left[(0.5)^2+(0.3)^2+(0.2)^2\right] = 1-0.38 = 0.62$. A value near 1 means high diversity; near 0 means one species dominates. Adding a fourth, evenly-sized species would push the index higher.

Русский

Экологическая сукцессия

Экологическая сукцессия — это постепенное, упорядоченное изменение сообщества во времени:

Первичная сукцессия начинается на обнажённых породах без почвы — после отступления ледника или остывания лавы. Первыми появляются виды-пионеры, такие как лишайники, которые медленно формируют почву. Этот процесс занимает много времени.

Поверхность скалы, покрытая желтыми, оранжевыми и бледно-зелеными корковыми пятнами лишайников — Лишайники, растущие прямо на обнажённой породе. Выступая в роли видов-пионеров, они медленно разрушают породу и создают первый тонкий слой почвы

Вторичная сукцессия следует за нарушением, не затрагивающим почвенный покров – после пожара или abandonment сельского хозяйства (заброшенные земли) – поэтому она протекает значительно быстрее.

Сукцессия стремится к относительно стабильному климаксному сообществу. Два особых типа ролей формируют сообщество непропорционально их численности: ключевой вид, чья деятельность удерживает структуру сообщества together (его удаление приводит к краху – морские выдры сдерживают морских ежей), и вид-индикатор, присутствие или здоровье которого сигнализирует о состоянии всей экосистемы (лишайники исчезают там, где загрязнён воздух).

Первичная сукцессия начинается с обнажённой породы; вторичная восстанавливается из сохранившейся почвы

Разобранный пример. Пруд содержит 3 вида рыб с численностью 5, 3 и 2 особи ($N=10$). Индекс разнообразия Симпсона $=1-\sum\left(\tfrac{n}{N}\right)^2 = 1-\left[(0.5)^2+(0.3)^2+(0.2)^2\right] = 1-0.38 = 0.62$. Значение, близкое к 1, означает высокое разнообразие; близкое к 0 – доминирование одного вида. Добавление четвёртого, равного по численности вида, повысило бы индекс.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Ecological succession/ˌekəˈlɒdʒɪkl səkˈseʃn/	Экологическая сукцессия
Primary succession/ˈpraɪməri səkˈseʃn/	Первичная сукцессия
Pioneer species/paɪəˈnɪə ˈspiːsiːz/	Ранние виды
lichens/ˈlaɪkənz/	лишайники
Secondary succession/ˈsekəndəri səkˈseʃn/	Вторичная сукцессия
climax community/ˈklaɪmæks kəˈmjuːnɪti/	климекс сообщество
keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/	ключевой вид
indicator species/ˈɪndɪkeɪtə ˈspiːsiːz/	виды-индикаторы

2.7

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Describe biodiversity at three levels: genetic, species, and habitat, and link higher diversity to greater resilience.
Specialist species (narrow needs) are more vulnerable than generalists when a habitat changes.
Distinguish primary succession (bare rock, no soil, slow) from secondary (soil intact, faster).
Explain a keystone species (outsized effect) and an indicator species (signals ecosystem health).
Name the four ecosystem services (provisioning, regulating, cultural, supporting) with examples.

Русский

Описать биоразнообразие на трёх уровнях: генетическом, видовом и местообитании, и связать более высокое разнообразие с большей устойчивостью.
Специализированные виды (с узкими требованиями) более уязвимы, чем универсальные, при изменении среды обитания.
Различать первичную сукцессию (обнажённая порода, нет почвы, медленная) от вторичной (почва сохранена, быстрая).
Объяснить понятие ключевого вида (несоразмерное влияние) и вида-индикатора (сигнализирует о здоровье экосистемы).
Назвать четыре экосистемные услуги (проvisioning, regulating, cultural, supporting) с примерами.

Populations · ⁨Популяции⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

3.1

Generalist and Specialist Species · ⁨Универсальные и специализированные виды⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-3): Populations change over time in reaction to a variety of factors.

Learning Objective ERT-3.A: Identify differences between generalist and specialist species.

ERT-3.A.1 Specialist species tend to be advantaged in habitats that remain constant, while generalist species tend to be advantaged in habitats that are changing.

Русский

Пронизывающее понимание (ERT-3): Популяции изменяются со временем в ответ на различные факторы.

Цель обучения ERT-3.A: Определять различия между видами-генералистами и видами-специалистами.

ERT-3.A.1 Виды-специалисты имеют преимущество в стабильных местообитаниях, тогда как виды-генералисты имеют преимущество в меняющихся местообитаниях.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A generalist 广适性物种 can live in many habitats and eat many foods (raccoon, cockroach) – flexible, so it copes well with change. A specialist 狭适性物种 needs specific conditions or foods (panda, koala) – efficient in a stable habitat but very vulnerable if that habitat changes.

Русский

Универсальный вид может жить во многих средах обитания и питаться разными продуктами (енот, таракан) – гибок, поэтому хорошо переносит изменения. Специализированный вид требует определённых условий или пищи (панда, коала) – эффективен в стабильной среде, но очень уязвим, если эта среда изменяется.

3.2

K-Selected and r-Selected Species · ⁨K-стратегия и r-стратегия размножения⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-3): Populations change over time in reaction to a variety of factors.

Learning Objective ERT-3.B: Identify differences between K- and r-selected species.

ERT-3.B.1 K-selected species tend to be large, have few offspring per reproduction event, live in stable environments, expend significant energy for each offspring, mature after many years of extended youth and parental care, have long life spans/life expectancy, and reproduce more than once in their lifetime. Competition for resources in K-selected species' habitats is usually relatively high.
ERT-3.B.2 r-selected species tend to be small, have many offspring, expend or invest minimal energy for each offspring, mature early, have short life spans, and may reproduce only once in their lifetime. Competition for resources in r-selected species' habitats is typically relatively low.
ERT-3.B.3 Biotic potential refers to the maximum reproductive rate of a population in ideal conditions.
ERT-3.B.4 Many species have reproductive strategies that are not uniquely r-selected or K-selected, or they change in different conditions at different times.
ERT-3.B.5 K-selected species are typically more adversely affected by invasive species than r-selected species, which are minimally affected by invasive species. Most invasive species are r-selected species.

Русский

Пронизывающее понимание (ERT-3): Популяции изменяются со временем в ответ на различные факторы.

Цель обучения ERT-3.B: Определять различия между K- и r-видовыми стратегиями.

ERT-3.B.1 K-виды обычно крупные, имеют мало потомков за один репродуктивный цикл, обитают в стабильных средах, тратят значительную энергию на каждого потомка, достигают зрелости после длительного периода юности и родительской опеки, имеют долгий срок жизни/ожидание продолжительности жизни и размножаются более одного раза в течение жизни. Конкуренция за ресурсы в местообитаниях K-видов обычно относительно высока.
ERT-3.B.2 r-виды обычно мелкие, имеют много потомков, тратят минимальную энергию на каждого потомка, рано достигают зрелости, имеют короткий срок жизни и могут размножаться только один раз в течение жизни. Конкуренция за ресурсы в местообитаниях r-видов обычно относительно низка.
ERT-3.B.3 Биотический потенциал — это максимальная скорость воспроизводства популяции в идеальных условиях.
ERT-3.B.4 Многие виды имеют репродуктивные стратегии, которые не являются исключительно r- или K-выбранными, или они меняются при разных условиях в разное время.
ERT-3.B.5 K-виды, как правило, сильнее страдают от инвазивных видов, чем r-виды, которые минимально зависят от инвазивных видов. Большинство инвазивных видов являются r-видами.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Two reproductive strategies:

$r$-selected species produce many offspring with little care, mature fast, and have short lives (insects, weeds). They colonize quickly and boom-and-bust.
$K$-selected species produce few offspring with much care, mature slowly, and live long (elephants, humans). They do well near carrying capacity in stable environments but recover slowly from losses.

Русский

Две репродуктивные стратегии:

$r$-стратегия: виды производят много потомства с малым уходом, быстро достигают зрелости и живут недолго (насекомые, сорняки). Они быстро колонизируют территории и испытывают взлёты и падения численности.
$K$-стратегия: виды производят мало потомства с большим уходом, медленно достигают зрелости и живут долго (слоны, люди). Они хорошо чувствуют себя вблизи ёмкости среды в стабильных условиях, но медленно восстанавливаются после потерь.

Взрослый слон идёт со своим одним маленьким детёнышем через луг — Слон с одним детёнышем: K-стратеги имеют мало потомства, но вкладывают много сил в каждого, поэтому медленно восстанавливаются при снижении численности

Молодой кролик: r-стратеги быстро производят много потомства при минимальном родительском участии

3.3

Survivorship Curves · ⁨Кривые выживаемости⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-3): Populations change over time in reaction to a variety of factors.

Learning Objective ERT-3.C: Explain survivorship curves.

ERT-3.C.1 A survivorship curve is a line that displays the relative survival rates of a cohort—a group of individuals of the same age—in a population, from birth to the maximum age reached by any one cohort member. There are Type I, Type II, and Type III curves.
ERT-3.C.2 Survivorship curves differ for K-selected and r-selected species, with K-selected species typically following a Type I or Type II curve and r-selected species following a Type III curve.

Русский

Пронизывающее понимание (ERT-3): Популяции изменяются со временем в ответ на различные факторы.

Цель обучения ERT-3.C: Объяснять кривые выживаемости.

ERT-3.C.1 Кривая выживаемости — это линия, отображающая относительные показатели выживаемости когорты — группы особей одного возраста — в популяции, от рождения до максимальной возрастной отметки, достигнутой любым представителем данной когорты. Существуют кривые I, II и III типов.
ERT-3.C.2 Кривые выживаемости различаются для K- и r-видов: K-виды обычно следуют кривой I или II типа, а r-виды — кривой III типа.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A survivorship curve 存活曲线 plots how many individuals survive at each age (on a log scale). Type I (humans): most survive to old age, then die – a convex curve. Type II (many birds): a constant death rate at all ages – a straight line. Type III ($r$-selected: fish, insects): most die young, a few survive – a concave curve.

Русский

Кривая выживаемости отображает количество особей, выживших до каждого возраста (по логарифмической шкале). Тип I (люди): большинство доживает до старости, затем умирает – выпуклая кривая. Тип II (многие птицы): постоянная смертность на всех этапах жизни – прямая линия. Тип III ($r$-стратеги: рыбы, насекомые): большинство погибает в раннем возрасте, немногие выживают – вогнутая кривая.

Кривые выживаемости типов I, II и III на логарифмической шкале

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
generalist/ˈdʒenərəlɪst/	генералист
specialist/ˈspeʃəlɪst/	специалистом
survivorship curve/səˈvaɪvəʃɪp kɜːv/	кривая выживаемости

3.4

Carrying Capacity · ⁨Ёмкость среды⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-3): Populations change over time in reaction to a variety of factors.

Learning Objective ERT-3.D: Describe carrying capacity.

ERT-3.D.1 When a population exceeds its carrying capacity (carrying capacity can be denoted as K), overshoot occurs. There are environmental impacts of population overshoot, including resource depletion.

Learning Objective ERT-3.E: Describe the impact of carrying capacity on ecosystems.

ERT-3.E.1 A major ecological effect of population overshoot is dieback of the population (often severe to catastrophic) because the lack of available resources leads to famine, disease, and/or conflict.

Русский

Пронизывающее понимание (ERT-3): Популяции изменяются со временем в ответ на различные факторы.

Цель обучения ERT-3.D: Описывать емкость среды обитания.

ERT-3.D.1 Когда численность популяции превышает ее емкость среды обитания (емкость среды обитания может обозначаться как K), происходит перевыполнение. Перевыполнение численности имеет экологические последствия, включая истощение ресурсов.

Цель обучения ERT-3.E: Описывать влияние емкости среды обитания на экосистемы.

ERT-3.E.1 Важным экологическим последствием перевыполнения численности является массовая гибель популяции (часто тяжелая или катастрофическая) из-за нехватки доступных ресурсов, что приводит к голоду, болезням и/или конфликтам.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Predator & prey populations cycle

Exponential vs logistic growth

The carrying capacity 环境容纳量 ($K$) is the maximum population an environment can support long-term. A population may overshoot $K$ when resources are temporarily plentiful, then crash (dieback) as resources run out. Populations tend to fluctuate around $K$.

Русский

Циклы численности хищников и жертв

Экспоненциальный и логистический рост

Ёмкость среды ($K$) — это максимальная численность популяции, которую среда может поддерживать длительно. Популяция может превысить $K$ при временном избытке ресурсов, а затем резко сократиться (crash) по мере их истощения. Численность популяций обычно колеблется вокруг $K$.

Рост популяции выравнивается на уровне ёмкости среды

Стадо оленей: когда популяция приближается к ёмкости среды, ресурсы ограничивают дальнейший рост

Explore · ⁨Исследовать⁩

Growth up to carrying capacity · ⁨Рост до ёмкости среды⁩

A population grows toward the carrying capacity $K$ its resources can support, then levels off. Push the growth rate up and watch it overshoot and settle. · ⁨Популяция растет к ёмкости среды $K$, которую могут поддерживать ресурсы, затем выходит на плато. Увеличьте скорость роста и наблюдайте, как произойдет перерегулирование и стабилизация.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
carrying capacity/ˈkæriɪŋ kəˈpæsɪti/	ёмкость среды
exponentially/ˌekspəˈnenʃəli/	экспоненциально
logistic/ləˈdʒɪstɪk/	логистическая
Limiting factors/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktəz/	Лимитирующие факторы
age-structure diagram/eɪdʒ ˈstrʌktʃə ˈdaɪəɡræm/	возрастная пирамида
total fertility rate/ˈtəʊtl fɜːˈtɪlɪti reɪt/	общий коэффициент рождаемости
ecological footprint/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈfʊtprɪnt/	экологический след

3.5

Population Growth and Resource Availability · ⁨Рост популяции и доступность ресурсов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-3): Populations change over time in reaction to a variety of factors.

Learning Objective ERT-3.F: Explain how resource availability affects population growth.

ERT-3.F.1 Population growth is limited by environmental factors, especially by the available resources and space.
ERT-3.F.2 Resource availability and the total resource base are limited and finite over all scales of time.
ERT-3.F.3 When the resources needed by a population for growth are abundant, population growth usually accelerates.
ERT-3.F.4 When the resource base of a population shrinks, the increased potential for unequal distribution of resources will ultimately result in increased mortality, decreased fecundity, or both, resulting in population growth declining to, or below, carrying capacity.

Русский

Пронизывающее понимание (ERT-3): Популяции изменяются со временем в ответ на различные факторы.

Цель обучения ERT-3.F: Объяснить, как доступность ресурсов влияет на рост популяции.

ERT-3.F.1 Рост популяции ограничен факторами окружающей среды, в особенности доступными ресурсами и пространством.
ERT-3.F.2 Доступность ресурсов и общий ресурсный базис ограничены и конечны на всех временных масштабах.
ERT-3.F.3 Когда необходимые популяции для роста ресурсы обильны, рост популяции обычно ускоряется.
ERT-3.F.4 Когда ресурсная база популяции сокращается, повышенный потенциал неравномерного распределения ресурсов в конечном итоге приведет к увеличению смертности, снижению плодовитости или обоим этим факторам, в результате чего рост популяции снизится до уровня емкости среды обитания или ниже него.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

With abundant resources a population grows exponentially 指数增长 ($J$-curve). As resources become limited, growth slows to logistic 逻辑斯蒂增长 ($S$-curve), leveling at $K$. Limiting factors 限制因素 (food, water, space, disease) set the ceiling.

Русский

При избытке ресурсов популяция растет экспоненциально ($J$-кривая). По мере ограничения ресурсов рост замедляется до логистического ($S$-кривая), выравниваясь на уровне $K$. Ограничивающие факторы (еда, вода, пространство, болезни) устанавливают этот потолок.

3.6

Age Structure Diagrams · ⁨Диаграммы возрастной структуры⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-1): Human populations change in reaction to a variety of factors, including social and cultural factors.

Learning Objective EIN-1.A: Explain age structure diagrams.

EIN-1.A.1 Population growth rates can be interpreted from age structure diagrams by the shape of the structure.
EIN-1.A.2 A rapidly growing population will, as a rule, have a higher proportion of younger people compared to stable or declining populations.

Русский

Пронизывающее понимание (EIN-1): Численность населения человека изменяется в ответ на ряд факторов, включая социальные и культурные аспекты.

Цель обучения EIN-1.A: Объяснять диаграммы возрастной структуры.

EIN-1.A.1 Темпы роста населения можно интерпретировать по диаграммам возрастной структуры по форме этой структуры.
EIN-1.A.2 Быстро растущая популяция, как правило, имеет более высокую долю молодых людей по сравнению со стабильными или сокращающимися популяциями.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An age-structure diagram 年龄结构图 shows the proportion of a population in each age group. A wide base (many young) predicts rapid growth; even bars predict a stable population; a narrow base predicts decline. They forecast a country's future population.

Русский

Диаграмма возрастной структуры показывает долю популяции в каждой возрастной группе. Широкая основа (много молодых) предсказывает быстрый рост; одинаковая ширина столбцов предсказывает стабильную популяцию; узкая основа предсказывает снижение. Они прогнозируют будущее население страны.

Пирамиды населения развивающейся и развитой страны

3.7

Total Fertility Rate · ⁨Общий коэффициент рождаемости⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-1): Human populations change in reaction to a variety of factors, including social and cultural factors.

Learning Objective EIN-1.B: Explain factors that affect total fertility rate in human populations.

EIN-1.B.1 Total fertility rate (TFR) is affected by the age at which females have their first child, educational opportunities for females, access to family planning, and government acts and policies.
EIN-1.B.2 If fertility rate is at replacement levels, a population is considered relatively stable.
EIN-1.B.3 Factors associated with infant mortality rates include whether mothers have access to good healthcare and nutrition. Changes in these factors can lead to changes in infant mortality rates over time.

Русский

Цель обучения EIN-1.B: Объяснять факторы, влияющие на общий коэффициент рождаемости в человеческих популяциях.

EIN-1.B.1 Общий коэффициент рождаемости (TFR) зависит от возраста, в котором женщины рожают первого ребенка, образовательных возможностей для женщин, доступа к планированию семьи, а также государственных актов и политик.
EIN-1.B.2 Если уровень рождаемости находится на уровне воспроизводства, население считается относительно стабильным.
EIN-1.B.3 Факторы, связанные с уровнем младенческой смертности, включают доступ матерей к качественному медицинскому обслуживанию и питанию. Изменения этих факторов могут привести к изменению уровня младенческой смертности со временем.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The total fertility rate 总生育率 (TFR) is the average number of children per woman. A replacement level of about 2.1 keeps a population steady; above it grows, below it shrinks. TFR falls with education, access to family planning, and lower infant mortality.

Русский

Общий коэффициент рождаемости (TFR) — среднее число детей на одну женщину. Уровень воспроизводства около 2.1 поддерживает численность стабильной; выше него — рост, ниже — снижение. TFR снижается с уровнем образования, доступом к планированию семьи и снижением детской смертности.

3.8

Human Population Dynamics · ⁨Динамика населения человека⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-1): Human populations change in reaction to a variety of factors, including social and cultural factors.

Learning Objective EIN-1.C.1: Explain how human populations experience growth and decline.

EIN-1.C.1 Birth rates, infant mortality rates, and overall death rates, access to family planning, access to good nutrition, access to education, and postponement of marriage all affect whether a human population is growing or declining.
EIN-1.C.2 Factors limiting global human population include the Earth's carrying capacity and the basic factors that limit human population growth as set forth by Malthusian theory.
EIN-1.C.3 Population growth can be affected by both density-independent factors, such as major storms, fires, heat waves, or droughts, and density-dependent factors, such as access to clean water and air, food availability, disease transmission, or territory size.
EIN-1.C.4 The rule of 70 states that dividing the number 70 by the percentage population growth rate approximates the population's doubling time.

Русский

Цель обучения EIN-1.C.1: Объяснить, как человеческие популяции испытывают рост и снижение.

EIN-1.C.1 Коэффициент рождаемости, уровень младенческой смертности, общий уровень смертности, доступ к планированию семьи, доступ к высококачественному питанию, доступ к образованию и откладывание брака влияют на то, растет или снижается человеческое население.
EIN-1.C.2 Факторами, ограничивающими глобальный рост человеческого населения, являются ёмкость среды обитания Земли и основные факторы, ограничивающие рост населения, согласно мартизианской теории.
EIN-1.C.3 Рост населения может быть обусловлен как факторами, не зависящими от плотности (например, крупными штормами, пожарами, волнами жары или засухами), так и факторами, зависящими от плотности (например, доступом к чистой воде и воздуху, доступностью пищи, передачей болезней или размером территории).
EIN-1.C.4 Правило 70 гласит, что деление числа 70 на процентный темп роста населения приближенно определяет время удвоения численности населения.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Human population growth depends on birth rate, death rate, and migration. Rapid growth strains resources and increases the ecological footprint 生态足迹. Factors lowering birth rates include education (especially of women), urbanization, and economic development.

Worked example. A country has a birth rate of $30$ per $1000$ and a death rate of $10$ per $1000$. The natural growth rate is $\dfrac{30-10}{10}=2.0\%$ per year (dividing the per-thousand difference by $10$ converts it to a percent). By the rule of 70, the population doubles in about $\dfrac{70}{2.0}=35$ years. If development cut the growth rate to $1.0\%$, the doubling time would stretch to $\dfrac{70}{1.0}=70$ years.

Русский

Рост населения человека зависит от рождаемости, смертности и миграции. Быстрый рост нагружает ресурсы и увеличивает экологический след. Факторы, снижающие рождаемость, включают образование (особенно женское), урбанизацию и экономическое развитие.

Разобранное решение. В стране рождаемость составляет $30$ на $1000$, а смертность — $10$ на $1000$. Естественный прирост равен $\dfrac{30-10}{10}=2.0\%$ в год (разница на тысячу делится на $10$ для перевода в проценты). Согласно правилу 70, население удваивается примерно за $\dfrac{70}{2.0}=35$ лет. Если бы развитие снизило темп роста до $1.0\%$, время удвоения увеличилось бы до $\dfrac{70}{1.0}=70$ лет.

Переполненный городской перекресток: динамика численности населения зависит от рождаемости, смертности и миграции — Переполненная городская улица: динамика численности населения человека зависит от уровня рождаемости, смертности и миграции

3.9

Demographic Transition · ⁨Демографический переход⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-1): Human populations change in reaction to a variety of factors, including social and cultural factors.

Learning Objective EIN-1.D: Define the demographic transition.

EIN-1.D.1 The demographic transition refers to the transition from high to lower birth and death rates in a country or region as development occurs and that country moves from a pre-industrial to an industrialized economic system. This transition is typically demonstrated through a four-stage demographic transition model (DTM).
EIN-1.D.2 Characteristics of developing countries include higher infant mortality rates and more children in the workforce than developed countries.

Русский

Цель обучения EIN-1.D: Определить демографический переход.

EIN-1.D.1 Демографический переход относится к переходу от высоких к более низким показателям рождаемости и смертности в стране или регионе в процессе развития, когда это государство переходит от доиндустриальной к индустриальной экономической системе. Этот переход обычно демонстрируется с помощью четырехступенчатой модели демографического перехода (DTM).
EIN-1.D.2 Характеристика развивающихся стран включает более высокий уровень младенческой смертности и большее количество детей в рабочем возрасте по сравнению с развитыми странами.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The demographic transition 人口转型 describes how a country's growth changes as it develops, in stages: (1) high birth and death rates (slow growth); (2) death rate falls (rapid growth); (3) birth rate falls (slowing growth); (4) both low (stable). Developed nations are in later stages; many developing nations are in the rapid-growth stages.

The population grows fastest in stages 2 and 3 – the gap between a still-high birth rate and an already-fallen death rate. That lag is why a country's population keeps climbing long after its death rate drops.

Русский

Демографический переход описывает, как меняется рост страны по мере её развития, проходя через стадии: (1) высокая рождаемость и смертность (медленный рост); (2) снижение смертности (быстрый рост); (3) снижение рождаемости (замедление роста); (4) оба показателя низкие (стабильность). Развитые страны находятся на поздних стадиях; многие развивающиеся — на стадиях быстрого роста.

Четыре этапа демографического перехода — Четыре стадии демографического перехода

Население растет быстрее всего на стадиях 2 и 3 — разрыв между все еще высокой рождаемостью и уже упавшей смертностью. Именно этот разрыв объясняет, почему население страны продолжает расти долго после снижения смертности.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
demographic transition/ˌdeməˈɡræfɪk trænˈsɪʃn/	демографический переход

3.9

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Use the rule of 70: doubling time ≈ 70 ÷ growth-rate(%); a growth rate is (births − deaths) per 1000 ÷ 10.
Read age-structure diagrams: a wide base predicts rapid growth, even bars a stable population.
Contrast r-selected (many offspring, little care) and K-selected (few, much care) strategies.
Know the demographic transition stages and what lowers birth rates (education, family planning, development).
A falling growth rate still means growth — the population only shrinks when deaths exceed births.

Русский

Примените правило 70: время удвоения ≈ 70 ÷ темп роста(%); темп роста = (рождения − смерти) на 1000 ÷ 10.
Изучайте диаграммы возрастной структуры: широкое основание предвещает быстрый рост, равные столбцы указывают на стабильное население.
Сравнивайте стратегии r-стратегии (многочисленное потомство, малая забота) и K-стратегии (малочисленное потомство, большая забота).
Знать стадии демографического перехода и факторы, снижающие рождаемость (образование, планирование семьи, развитие).
Снижающийся темп роста все еще означает рост — население сокращается только тогда, когда смертность превышает рождаемость.

Earth Systems and Resources · ⁨Земные системы и ресурсы⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

4.1

Plate Tectonics · ⁨Тектоника плит⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.A: Describe the geological changes and events that occur at convergent, divergent, and transform plate boundaries.

ERT-4.A.1 Convergent boundaries can result in the creation of mountains, island arcs, earthquakes, and volcanoes.
ERT-4.A.2 Divergent boundaries can result in seafloor spreading, rift valleys, volcanoes, and earthquakes.
ERT-4.A.3 Transform boundaries can result in earthquakes.
ERT-4.A.4 Maps that show the global distribution of plate boundaries can be used to determine the location of volcanoes, island arcs, earthquakes, hot spots, and faults.
ERT-4.A.5 An earthquake occurs when stress overcomes a locked fault, releasing stored energy.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ERT-4): Системы Земли взаимодействуют, что приводит к состоянию равновесия с течением времени.

Цель обучения ERT-4.A: Описать геологические изменения и события, происходящие на конвергентных, дивергентных и трансформативных границах плит.

ERT-4.A.1 Конвергентные границы могут приводить к образованию гор, островных дуг, землетрясений и вулканов.
ERT-4.A.2 Дивергентные границы могут приводить к распространению морского дна, разломам, вулканам и землетрясениям.
ERT-4.A.3 Трансформативные границы могут приводить к землетрясениям.
ERT-4.A.4 Карты, показывающие глобальное распределение границ плит, можно использовать для определения местоположения вулканов, островных дуг, зон землетрясений, горячих точек и разломов.
ERT-4.A.5 Землетрясение происходит, когда напряжение преодолевает зафиксированный разлом, высвобождая накопленную энергию.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The three plate boundaries

Earth's crust is broken into plates 板块 that slowly move on the mantle – plate tectonics 板块构造. At divergent boundaries plates spread apart (new crust); at convergent they collide (mountains, volcanoes, earthquakes); at transform they slide past (earthquakes). Boundaries create hazards but also volcanic soils and mineral resources.

Русский

Три типа границ плит

Земная кора расколота на плиты, которые медленно движутся по мантии — это тектоника плит. На дивергентных границах плиты расходятся (образуется новая кора); на конвергентных сталкиваются (горы, вулканы, землетрясения); на трансформных скользят мимо друг друга (землетрясения). Границы создают опасности, но также плодородные вулканические почвы и месторождения полезных ископаемых.

Ярко-оранжевая расплавленная лава фонтанирует из темного вулканического кратера в Исландии — Вулкан, извергающийся на границе плит на Исландии. Поднимающаяся магма между расходящимися плитами образует новую кору

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
plates/pleɪts/	плиты
plate tectonics/pleɪt tekˈtɒnɪks/	тектоники плит

4.2

Soil Formation and Erosion · ⁨Образование почв и эрозия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.B: Describe the characteristics and formation of soil.

ERT-4.B.1 Soils are formed when parent material is weathered, transported, and deposited.
ERT-4.B.2 Soils are generally categorized by horizons based on their composition and organic material.
ERT-4.B.3 Soils can be eroded by winds or water. Protecting soils can protect water quality as soils effectively filter and clean water that moves through them.

Русский

Цель обучения ERT-4.B: Описать характеристики и образование почвы.

ERT-4.B.1 Почвы образуются, когда материнская порода выветривается, переносится и откладывается.
ERT-4.B.2 Почвы обычно классифицируются по горизонтам на основе их состава и органического материала.
ERT-4.B.3 Почвы могут подвергаться эрозии под воздействием ветра или воды. Защита почв способствует сохранению качества воды, поскольку почвы эффективно фильтруют и очищают воду, проходящую через них.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Soil 土壤 forms slowly as rock weathers 风化 and organic matter builds up. Erosion 侵蚀 is the removal of soil by wind and water, sped up by removing vegetation (farming, deforestation, overgrazing). Because soil forms so slowly, erosion faster than formation depletes a vital resource.

Русский

Почва образуется медленно в результате ветерования горных пород и накопления органики. Эрозия — это вынос почвы ветром и водой, ускоряемый удалением растительности (сельское хозяйство, вырубка лесов, перевыпас скота). Поскольку почва формируется очень медленно, эрозия, опережающая процесс образования, истощает этот жизненно важный ресурс.

Почвенные горизонты формируются со временем по мере выветривания коренных пород; эрозия может удалить плодородный слой и обратить этот процесс вспять — Горизонты почвы формируются со временем по мере выветривания материнской породы; эрозия может смыть верхний слой и обратить этот прогресс вспять

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Soil/sɔɪl/	Почвы
weathers/ˈweðəz/	выветриваются
Erosion/ɪˈrəʊʒn/	Эрозия
texture/ˈtekstʃə/	текстура

4.3

Soil Composition and Properties · ⁨Состав и свойства почвы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.C: Describe similarities and differences between properties of different soil types.

ERT-4.C.1 Water holding capacity—the total amount of water soil can hold—varies with different soil types. Water retention contributes to land productivity and fertility of soils.
ERT-4.C.2 The particle size and composition of each soil horizon can affect the porosity, permeability, and fertility of the soil.
ERT-4.C.3 There are a variety of methods to test the chemical, physical, and biological properties of soil that can aid in a variety of decisions, such as irrigation and fertilizer requirements.
ERT-4.C.4 A soil texture triangle is a diagram that allows for the identification and comparison of soil types based on their percentage of clay, silt, and sand.

Русский

Цель обучения ERT-4.C: Описать сходства и различия между свойствами различных типов почв.

ERT-4.C.1 Водохранящая способность — общий объем воды, который может удерживать почва — варьируется в зависимости от типа почвы. Удержание влаги способствует плодородию и продуктивности земли.
ERT-4.C.2 Размер частиц и состав каждой почвенной горизонты могут влиять на пористость, проницаемость и плодородие почвы.
ERT-4.C.3 Существует множество методов тестирования химических, физических и биологических свойств почвы, которые могут помочь в принятии различных решений, таких как требования к орошению и удобрениям.
ERT-4.C.4 Треугольник текстур почвы — это диаграмма, позволяющая идентифицировать и сравнивать типы почв на основе их процента содержания глины, ила и песка.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Soil is a mix of sand, silt, and clay (its texture 质地), plus organic matter, water, and air, layered in horizons 土层. Texture controls porosity 孔隙度 and permeability 渗透性 – how well soil holds water and nutrients. Loam (a balanced mix) is best for plants.

Русский

Почва — это смесь песка, пылевидных частиц и глины (ее текстура), плюс органическое вещество, вода и воздух, расположенные слоями (горизонтами). Текстура определяет пористость и проницаемость — способность почвы удерживать воду и питательные вещества. Суглинок (сбалансированная смесь) лучше всего подходит для растений.

Вертикальный разрез почвы, демонстрирующий темный горизонт плодородного слоя над красновато-коричневыми минеральными слоями, с лентой для масштаба — Котлован, прорезанный в почве, показывает ее горизонты: темный органический гумус сверху, затем более светлые минеральные слои поверх разрушенной породы (рулетка для масштаба)

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
horizons/həˈraɪznz/	горизонты
porosity/pɔːˈrɒsɪti/	пористость
permeability/ˌpɜːməˈbɪlɪti/	магнитная проницаемость
atmosphere/ˈætməsfɪə/	атмосфера
troposphere/ˈtrɒpəsfɪə/	тропосфера
stratosphere/ˈstrætəsfɪə/	стратосфера
global wind patterns/ˈɡləʊbl wɪnd ˈpætnz/	глобальные ветровые потоки
convection cells/kənˈvekʃn selz/	конвективные ячейки
Coriolis effect/ˌkɒrɪˈəʊliz ɪˈfekt/	эффекта Кориолиса

4.4

Earth's Atmosphere · ⁨Атмосфера Земли⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.D: Describe the structure and composition of the Earth's atmosphere.

ERT-4.D.1 The atmosphere is made up of major gases, each with its own relative abundance.
ERT-4.D.2 The layers of the atmosphere are based on temperature gradients and include the troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, and exosphere.

Русский

Цель обучения ERT-4.D: Описать структуру и состав атмосферы Земли.

ERT-4.D.1 Атмосфера состоит из основных газов, каждый из которых имеет свою относительную распространенность.
ERT-4.D.2 Слои атмосферы основаны на температурных градиентах и включают тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The atmosphere 大气层 is layered: the troposphere 对流层 (weather, where we live), the stratosphere 平流层 (holding the ozone layer), and higher layers. It is mostly nitrogen and oxygen, with trace gases (including greenhouse gases) that regulate temperature.

Русский

Атмосфера расслоена: тропосфера (погода, где мы живем), стратосфера (удерживающая озоновый слой) и более высокие слои. Она состоит преимущественно из азота и кислорода, с следовыми газами (включая парниковые газы), регулирующими температуру.

Чистый сухой воздух содержит примерно 78% азота, 21% кислорода и 1% других газов — Чистый сухой воздух содержит около 78% азота, 21% кислорода и 1% других газов

4.5

Global Wind Patterns · ⁨Глобальные ветровые потоки⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.E: Explain how environmental factors can result in atmospheric circulation.

ERT-4.E.1 Global wind patterns primarily result from the most intense solar radiation arriving at the equator, resulting in density differences and the Coriolis effect.

Русский

Цель обучения ERT-4.E: Объяснить, как экологические факторы могут приводить к атмосферной циркуляции.

ERT-4.E.1 Глобальные ветровые потоки в основном являются результатом наиболее интенсивного солнечного излучения, поступающего на экватор, что приводит к разнице плотностей и эффекту Кориолиса.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Global wind patterns

Uneven solar heating drives global wind patterns 全球风带. Warm air rises at the equator and sinks at about 30°, creating convection cells 对流环流 (Hadley, Ferrel, polar) and prevailing winds (trade winds, westerlies). The spinning Earth deflects winds – the Coriolis effect 科里奥利效应 – shaping weather and climate.

Русский

Глобальные ветровые потоки

Неоднородный солнечный нагрев вызывает глобальные ветровые потоки. Теплый воздух поднимается у экватора и опускается примерно на 30°, создавая конвекционные ячейки (Хадли, Феррель, полярные) и господствующие ветра (пассаты, западные ветры). Вращающаяся Земля отклоняет ветер — эффект Кориолиса — формируя погоду и климат.

Три ячейки циркуляции в каждом полушарии определяют преобладающие поверхностные ветра — Три циркуляционные ячейки на полушарие задают господствующие поверхностные ветры

4.6

Watersheds · ⁨Водоохранные территории⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ERT-4): Earth's systems interact, resulting in a state of balance over time.

Learning Objective ERT-4.F: Describe the characteristics of a watershed.

ERT-4.F.1 Characteristics of a given watershed include its area, length, slope, soil, vegetation types, and divides with adjoining watersheds.

Русский

Цель обучения ERT-4.F: Описать характеристики водосборного бассейна.

ERT-4.F.1 Характеристики данного водосборного бассейна включают его площадь, длину, уклон, тип почвы, типы растительности и водоразделы с прилегающими водосборными бассейнами.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A watershed 流域 is all the land that drains to a common body of water. Everything that happens on the land – farming, paving, pollution – affects the water it drains into, so watersheds are key units for managing water quality.

Русский

Водоохранный бассейн — это вся территория, которая дренируется в общее водное тело. Все, что происходит на земле — сельское хозяйство, мощение, загрязнение — влияет на воду, в которую она стекает, поэтому водоохранные бассейны являются ключевыми единицами для управления качеством воды.

Водопад в речном бассейне: водораздел — это территория, с которой вода стекает в реку или озеро — Водопад в речном бассейне: водоохранный бассейн — это земля, которая дренируется в реку или озеро

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
watershed/ˈwɔːtəʃed/	водосборный бассейн
rain shadow/reɪn ˈʃædəʊ/	дождевая тень
El Niño/el ˈniːnjəʊ/	Эль-Ниньо
La Niña/læ ˈniːnjə/	Ла-Нинья

4.7

Solar Radiation and Earth's Seasons · ⁨Солнечная радиация и сезоны года на Земле⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-2): Most of the Earth's atmospheric processes are driven by input of energy from the sun.

Learning Objective ENG-2.A: Explain how the sun's energy affects the Earth's surface.

ENG-2.A.1 Incoming solar radiation (insolation) is the Earth's main source of energy and is dependent on season and latitude.
ENG-2.A.2 The angle of the sun's rays determines the intensity of the solar radiation. Due to the shape of the Earth, the latitude that is directly horizontal to the solar radiation receives the most intensity.
ENG-2.A.3 The highest solar radiation per unit area is received at the equator and decreases toward the poles.
ENG-2.A.4 The solar radiation received at a location on the Earth's surface varies seasonally, with the most radiation received during the location's longest summer day and the least on the shortest winter day.
ENG-2.A.5 The tilt of Earth's axis of rotation causes the Earth's seasons and the number of hours of daylight in a particular location on the Earth's surface.

Русский

Принцип устойчивого понимания (ENG-2): Большинство атмосферных процессов на Земле обусловлены поступлением энергии от солнца.

Цель обучения ENG-2.A: Объяснить, как энергия солнца влияет на поверхность Земли.

ENG-2.A.1 Поступающее солнечное излучение (инсоляция) является основным источником энергии Земли и зависит от сезона и широты.
ENG-2.A.2 Угол падения солнечных лучей определяет интенсивность солнечной радиации. Из-за формы Земли широты, на которые солнечная радиация падает перпендикулярно (наиболее горизонтально), получают наибольшую интенсивность.
ENG-2.A.3 Наибольшая солнечная радиация на единицу площади наблюдается на экваторе и уменьшается по мере приближения к полюсам.
ENG-2.A.4 Солнечная радиация, получаемая в определенном месте на поверхности Земли, меняется сезонно: максимальное количество радиации приходится на самый длинный летний день этого места, а минимальное — на самый короткий зимний день.
ENG-2.A.5 Наклон оси вращения Земли вызывает смену времен года и изменение продолжительности светового дня в конкретном месте на поверхности Земли.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Seasons come from Earth's tilted axis (about 23.5°), not its distance from the Sun. The hemisphere tilted toward the Sun gets more direct sunlight and longer days (summer). The tilt also makes the tropics warm year-round and the poles cold.

Русский

Сезоны возникают из-за наклона оси Земли (около 23,5°), а не расстояния до Солнца. Полушарие, наклоненное к Солнцу, получает больше прямого солнечного света и длинные дни (лето). Наклон также делает тропики теплыми круглый год, а полюса холодными.

Наклон оси Земли вызывает смену времен года

4.8

Earth's Geography and Climate · ⁨География и климат Земли⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-2): Most of the Earth's atmospheric processes are driven by input of energy from the sun.

Learning Objective ENG-2.B: Describe how the Earth's geography affects weather and climate.

ENG-2.B.1 Weather and climate are affected not only by the sun's energy but by geologic and geographic factors, such as mountains and ocean temperature.
ENG-2.B.2 A rain shadow is a region of land that has become drier because a higher elevation area blocks precipitation from reaching the land.

Русский

Цель обучения ENG-2.B: Описать, как география Земли влияет на погоду и климат.

ENG-2.B.1 Погода и климат зависят не только от энергии Солнца, но и от геологических и географических факторов, таких как горы и температура океана.
ENG-2.B.2 Тень дождя — это участок суши, ставший более сухим из-за того, что возвышенность блокирует осадки, не давая им попасть на эту территорию.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Geography shapes climate: latitude (sunlight angle), elevation (cooler with height), proximity to oceans (moderating temperature), and mountains creating a rain shadow 雨影 (wet windward side, dry leeward side). These factors decide which biome forms where.

Русский

География формирует климат: широта (угол падения солнечных лучей), высота над уровнем моря (охлаждение с высотой), близость к океанам (смягчение температурных колебаний) и горы, создающие дождевую тень (влажный наветренный склон, сухой подветренный). Эти факторы определяют, какой биом формируется в том или ином регионе.

Пустынные дюны: широта, высота и океанские течения формируют климатические зоны Земли

4.9

El Nino and La Nina · ⁨Эль-Ниньо и Ла-Нинья⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-2): Most of the Earth's atmospheric processes are driven by input of energy from the sun.

Learning Objective ENG-2.C: Describe the environmental changes and effects that result from El Niño or La Niña events (El Niño–Southern Oscillation).

ENG-2.C.1 El Niño and La Niña are phenomena associated with changing ocean surface temperatures in the Pacific Ocean. These phenomena can cause global changes to rainfall, wind, and ocean circulation patterns.
ENG-2.C.2 El Niño and La Niña are influenced by geological and geographic factors and can affect different locations in different ways.

Русский

Цель обучения ENG-2.C: Описать изменения окружающей среды и последствия, возникающие в результате явлений Эль-Ниньо или Ла-Нинья (Южно-тихоокеанская циркуляция).

ENG-2.C.1 Эль-Ниньо и Ла-Нинья — явления, связанные с изменением температуры поверхности океана в Тихом океане. Эти явления могут вызывать глобальные изменения в режимах выпадения осадков, ветра и океанской циркуляции.
ENG-2.C.2 На Эль-Ниньо и Ла-Нинья влияют геологические и географические факторы, и они могут по-разному воздействовать на различные регионы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

El Niño and La Niña

El Niño 厄尔尼诺 and La Niña 拉尼娜 are periodic shifts in Pacific Ocean temperatures and winds. El Niño (warm eastern Pacific) and La Niña (cool eastern Pacific) alter rainfall, storms, and fisheries worldwide – for example, floods in some regions and droughts in others.

Worked example. A tectonic plate moves 5 cm per year. How far does it travel in 1 million years? $5\ \text{cm/yr}\times 10^{6}\ \text{yr}=5\times10^{6}\ \text{cm}=50\ \text{km}$. A tiny yearly motion adds up to ocean-basin-scale distances over geologic time — the same slow rate that opens oceans and builds mountain ranges.

Русский

Эль-Ниньо и Ла-Нинья

Эль-Ниньо и Ла-Нинья — это периодические изменения температуры и ветров в Тихом океане. Эль-Ниньо (потепление восточной части Тихого океана) и Ла-Нинья (похолодание восточной части Тихого океана) изменяют режим осадков, количество штормов и состояние рыбных уловов по всему миру — например, вызывая наводнения в одних регионах и засуху в других.

Разобранное решение. Тектоническая плита смещается со скоростью 5 см в год. Какое расстояние она проходит за 1 миллион лет? $5\ \text{cm/yr}\times 10^{6}\ \text{yr}=5\times10^{6}\ \text{cm}=50\ \text{km}$. Небольшое годовое смещение за геологические эпохи накапливается до расстояний масштаба океанского бассейна — та же медленная скорость, которая раскрывает океаны и формирует горные хребты.

4.9

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Seasons come from the Earth's tilt, not its distance from the Sun.
Soil forms very slowly, so erosion faster than formation permanently depletes it; know soil texture (sand/silt/clay) and horizons.
Explain global wind patterns from uneven heating + the Coriolis effect, and a rain shadow (wet windward, dry leeward).
Name the atmospheric layers (troposphere = weather, stratosphere = ozone) and air composition (~78% N₂, 21% O₂).
El Niño / La Niña are Pacific temperature shifts that change rainfall worldwide.

Русский

Смена времен года происходит из-за наклона оси Земли, а не из-за её удалённости от Солнца.
Почва образуется очень медленно, поэтому эрозия, опережающая образование почвы, необратимо истощает её; необходимо знать структуру почвы (песок/ил/глина) и горизонты.
Объясните глобальные ветровые потоки неравномерным нагревом + эффектом Кориолиса, а также дождевой тенью (влажный наветренный, сухой подветренный склон).
Назовите слои атмосферы (тропосфера = погода, стратосфера = озон) и состав воздуха (~78% N₂, 21% O₂).
Эль-Ниньо / Ла-Нинья — это изменения температуры в Тихом океане, влияющие на осадки по всему миру.

Land and Water Use · ⁨Использование земли и водных ресурсов⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

5.1

The Tragedy of the Commons · ⁨Трагедия общности⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.A: Explain the concept of the tragedy of the commons.

EIN-2.A.1 The tragedy of the commons suggests that individuals will use shared resources in their own self-interest rather than in keeping with the common good, thereby depleting the resources.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.A: Объяснить концепцию трагедии общины.

EIN-2.A.1 Трагедия общины предполагает, что индивиды будут использовать общие ресурсы в своих личных интересах, а не в соответствии с общим благом, тем самым истощая эти ресурсы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The tragedy of the commons

The tragedy of the commons 公地悲剧: when a resource is shared and open to all (a fishery, the atmosphere, a pasture), each user takes as much as they can for private gain, and the shared resource is overused and degraded for everyone. Solutions require regulation, privatization, or cooperative management.

Русский

Трагедия общности

Трагедия общности: когда ресурс является общим и открытым для всех (рыболовство, атмосфера, пастбище), каждый пользователь забирает как можно больше ради личной выгоды, и общий ресурс перерабатывается и деградирует для всех. Решения требуют регулирования, приватизации или совместного управления.

5.2

Clearcutting · ⁨Полная вырубка леса⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.B: Describe the effect of clearcutting on forests.

EIN-2.B.1 Clearcutting can be economically advantageous but leads to soil erosion, increased soil and stream temperatures, and flooding.
EIN-2.B.2 Forests contain trees that absorb pollutants and store carbon dioxide. The cutting and burning of trees releases carbon dioxide and contributes to climate change.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.B: Описать влияние чистой рубки на леса.

EIN-2.B.1 Чистая рубка может быть экономически выгодной, но приводит к эрозии почвы, повышению температуры почвы и водотоков, а также к наводнениям.
EIN-2.B.2 Леса содержат деревья, которые поглощают загрязняющие вещества и накапливают углекислый газ. Вырубка и сжигание деревьев выделяют углекислый газ и способствуют изменению климата.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Clearcutting 皆伐 removes all trees from an area at once. It is cheap and efficient but causes erosion 侵蚀, loss of habitat and biodiversity, flooding, and higher soil temperatures. Recovery is slow, and nearby streams suffer from sediment.

Русский

Полная вырубка удаляет все деревья на участке одновременно. Это дешево и эффективно, но вызывает эрозию, потерю среды обитания и биоразнообразия, наводнения и повышение температуры почвы. Восстановление идет медленно, а близлежащие ручьи страдают от взвешенных веществ.

Склон холма, где полоса леса была полностью вырушена, обнажив коричневую почву рядом со стоящими зелеными деревьями — Свежая полная вырубка: все деревья в полосе вырублены сразу, оставляя обнаженную почву, подверженную эрозии и смываемую в ручьи

Вырубка лесов снижает биоразнообразие и вызывает эрозию, наводнения и повышение CO2

5.3

The Green Revolution · ⁨Зеленая революция⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.C: Describe changes in agricultural practices.

EIN-2.C.1 The Green Revolution started a shift to new agricultural strategies and practices in order to increase food production, with both positive and negative results. Some of these strategies and methods are mechanization, genetically modified organisms (GMOs), fertilization, irrigation, and the use of pesticides.
EIN-2.C.2 Mechanization of farming can increase profits and efficiency for farms. It can also increase reliance on fossil fuels.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.C: Описать изменения в сельскохозяйственных практиках.

EIN-2.C.1 Зеленая революция инициировала переход к новым сельскохозяйственным стратегиям и методам с целью увеличения производства продовольствия, что привело как к положительным, так и к отрицательным результатам. К таким стратегиям и методам относятся механизация, генетически модифицированные организмы (ГМО), удобрение, орошение и использование пестицидов.
EIN-2.C.2 Механизация сельского хозяйства может увеличить прибыль и эффективность ферм. Однако она также может усилить зависимость от ископаемого топлива.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The Green Revolution 绿色革命 boosted crop yields with high-yield seeds, synthetic fertilizers 化肥, pesticides 农药, irrigation, and mechanization. It fed billions but brought costs: soil degradation, water pollution, high energy and water use, and loss of crop diversity (monoculture 单一栽培).

Русский

Зеленая революция повысила урожайность культур благодаря высокоурожайным семенам, синтетическим удобрениям, пестицидам, орошению и механизации. Она прокормила миллиарды людей, но принесла цены: деградация почв, загрязнение воды, высокое потребление энергии и воды, потеря разнообразия сельскохозяйственных культур (монокультура).

NPK-удобрения обеспечивают три элемента, которые растениям нужны больше всего — Удобрения NPK обеспечивают три элемента, наиболее необходимые растениям

5.4

Impacts of Agricultural Practices · ⁨Влияние методов земледелия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.D: Describe agricultural practices that cause environmental damage.

EIN-2.D.1 Agricultural practices that can cause environmental damage include tilling, slash-and-burn farming, and the use of fertilizers.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.D: Описать сельскохозяйственные практики, наносящие вред окружающей среде.

EIN-2.D.1 Сельскохозяйственные практики, способные причинить ущерб окружающей среде, включают вспашку, земледелие методом «срубил-выжег» и использование удобрений.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Practices such as tilling, monoculture, and heavy fertilizer/pesticide use cause erosion, soil salinization 土壤盐碱化, nutrient runoff (causing eutrophication 富营养化), and loss of biodiversity. Sustainable methods reduce these harms.

Русский

Такие практики, как вспашка, монокультура и интенсивное использование удобрений/пестицидов, вызывают эрозию, засоление почв, вынос питательных веществ (вызывающий эвтрофикацию) и утрату биоразнообразия. Устойчивые методы снижают эти негативные последствия.

Интенсивное земледелие: обработка почвы, удобрения и монокультуры повышают урожайность, но могут приводить к эрозии почв и загрязнению воды — Интенсивное сельскохозяйственное хозяйство: вспашка, удобрения и монокультуры повышают урожайность, но могут приводить к эрозии почв и загрязнению воды

5.5

Irrigation Methods · ⁨Методы орошения⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.E: Describe different methods of irrigation.

EIN-2.E.1 The largest human use of freshwater is for irrigation (70%).
EIN-2.E.2 Types of irrigation include drip irrigation, flood irrigation, furrow irrigation, drip irrigation, and spray irrigation.

Learning Objective EIN-2.F: Describe the benefits and drawbacks of different methods of irrigation.

EIN-2.F.1 Waterlogging occurs when too much water is left to sit in the soil, which raises the water table of groundwater and inhibits plants' ability to absorb oxygen through their roots.
EIN-2.F.2 Furrow irrigation involves cutting furrows between crop rows and filling them with water. This system is inexpensive, but about 1/3 of the water is lost to evaporation and runoff.
EIN-2.F.3 Flood irrigation involves flooding an agricultural field with water. This system sees about 20% of the water lost to evaporation and runoff. This can also lead to waterlogging of the soil.
EIN-2.F.4 Spray irrigation involves pumping ground water into spray nozzles across an agricultural field. This system is more efficient than flood and furrow irrigation, with only 1/4 or less of the water lost to evaporation or runoff. However, spray systems are more expensive than flood and furrow irrigation, and also requires energy to run.
EIN-2.F.5 Drip irrigation uses perforated hoses to release small amounts of water to plant roots. This system is the most efficient, with only about 5% of water lost to evaporation and runoff. However, this system is expensive and so is not often used.
EIN-2.F.6 Salinization occurs when the salts in groundwater remain in the soil after the water evaporates. Over time, salinization can make soil toxic to plants.
EIN-2.F.7 Aquifers can be severely depleted if overused for agricultural irrigation, as has happened to the Ogallala Aquifer in the central United States.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.E: Описать различные методы орошения.

EIN-2.E.1 Наибольшее потребление пресной воды человеком приходится на орошение (70%).
EIN-2.E.2 Типы орошения включают капельное орошение, полив затоплением, бороздчатое орошение, капельное орошение и распылительное орошение.

Цель обучения EIN-2.F: Описать преимущества и недостатки различных методов орошения.

EIN-2.F.1 Завлажнение происходит, когда слишком много воды остается в почве, что повышает уровень грунтовых вод и препятствует способности растений поглощать кислород через корни.
EIN-2.F.2 Бороздчатое орошение предполагает создание борозд между рядами культур и заполнение их водой. Эта система дешевая, но около 1/3 воды теряется из-за испарения и стока.
EIN-2.F.3 Полив затоплением предполагает затопление сельскохозяйственного поля водой. В этой системе около 20% воды теряется из-за испарения и стока. Это также может привести к завлажнению почвы.
EIN-2.F.4 Распылительное орошение включает перекачку грунтовых вод в распылительные форсунки по всему сельскохозяйственному полю. Эта система более эффективна, чем полив затоплением и бороздчатое орошение, при этом теряется только 1/4 или меньше воды из-за испарения или стока. Однако распылительные системы дороже систем полива затоплением и бороздчатого орошения, а также требуют энергии для работы.
EIN-2.F.5 Капельное орошение использует перфорированные шланги для подачи небольшого количества воды непосредственно к корням растений. Эта система является наиболее эффективной, при этом теряется лишь около 5% воды из-за испарения и стока. Однако эта система дорогая и поэтому используется нечасто.
EIN-2.F.6 засоление происходит, когда соли в грунтовых водах остаются в почве после испарения воды. Со временем засоление может сделать почву токсичной для растений.
EIN-2.F.7 Водоносные горизонты могут быть сильно истощены при чрезмерном использовании для сельскохозяйственного орошения, как это произошло с водоносным горизонтом Огаллала в центральной части США.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Irrigation 灌溉 supplies water to crops, and it is by far the largest human use of freshwater - about 70% of it worldwide, a figure the exam expects you to know. Drip irrigation is the most efficient (least evaporation); flood and spray methods waste more water and can cause waterlogging and salinization as evaporation leaves salts behind. Over-irrigation depletes aquifers 含水层 (underground stores of freshwater) faster than they refill.

Русский

Орошение обеспечивает водой посевы, и это самый большой человеческий расход пресной воды - около 70% от мирового объема, цифру которую экзамен ожидает, что вы знаете. Капельное орошение является наиболее эффективным (минимальное испарение); методы затопления и распыления тратят больше воды и могут вызывать переувлажнение и засоление, поскольку при испарении соли остаются. Чрезмерное орошение истощает водохранилища (подземные запасы пресной воды) быстрее, чем они восстанавливаются.

Сравнение методов орошения: капельное орошение расходует меньше всего воды, затопление — больше всего — Сравнение методов орошения: капельное расходует меньше всего воды, затопление — больше всего

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
tragedy of the commons/ˈtrædʒədi ɒvðə ˈkɒmənz/	трагедия общины
Clearcutting/ˈklɪəkʌtɪŋ/	Массовая вырубка леса
erosion/ɪˈrəʊʒn/	эрозию
Green Revolution/ɡriːn ˌrevəˈluːʃn/	Зеленая революция
synthetic fertilizers/sɪnˈθetɪk ˈfɜːtəlaɪzəz/	синтетические удобрения
pesticides/ˈpestɪsaɪdz/	пестициды
monoculture/ˈmɒnəʊkʌltʃə/	монокультурность
soil salinization/sɔɪl ˌseɪlɪnaɪˈzeɪʃn/	засоление почв
eutrophication/ˌjuːtrəfɪˈkeɪʃn/	эвтрофикация
Irrigation/ˌɪrɪˈɡeɪʃn/	Орошение
aquifers/ˈækwɪfəz/	водоносные горизонты
pesticide resistance/ˈpestɪsaɪd rɪˈzɪstəns/	устойчивость к пестицидам
methane/ˈmiːθeɪn/	метан
Overgrazing/ˌəʊvəˈɡreɪzɪŋ/	Чрезмерный выпас скота
desertification/dɪˌzɜːtɪfɪˈkeɪʃn/	опустынивание
rotational grazing/rəʊˈteɪʃənl ˈɡreɪzɪŋ/	ротационный выпас
Overfishing/ˌəʊvəˈfɪʃɪŋ/	Чрезмерный лов рыбы
Mining/ˈmaɪnɪŋ/	Горнодобывающая промышленность
acid mine drainage/ˈæsɪd maɪn ˈdreɪnɪdʒ/	кислый дренаж шахт
subsurface mining/ˈsʌbsəfɪs ˈmaɪnɪŋ/	подземная добыча
Urbanization/ˌɜːbənaɪˈzeɪʃn/	Урбанизация
impervious surfaces/ɪmˈpɜːvɪəs ˈsɜːfɪsɪz/	водонепроницаемые поверхности
urban heat islands/ˈɜːbən hiːt ˈaɪləndz/	городские тепловые острова
hydrologic cycle/ˌhaɪdrəˈlɒdʒɪk ˈsaɪkl/	гидрологический цикл
saltwater intrusion/ˈsɒltwɔːtə ɪnˈtruːʒn/	проникновение соленой воды
ecological footprint/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈfʊtprɪnt/	экологический след

5.6

Pest Control Methods · ⁨Методы защиты от вредителей⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.G: Describe the benefits and drawbacks of different methods of pest control.

EIN-2.G.1 One consequence of using common pest-control methods such as pesticides, herbicides, fungicides, rodenticides, and insecticides is that organisms can become resistant to them through artificial selection. Pest control decreases crop damage by pest and increases crop yields.
EIN-2.G.2 Crops can be genetically engineered to increase their resistance to pests and diseases. However, using genetically engineered crops in planting or other ways can lead to loss of genetic diversity of that particular crop.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.G: Описать преимущества и недостатки различных методов борьбы с вредителями.

EIN-2.G.1 Одним из последствий использования распространенных методов борьбы с вредителями, таких как пестициды, гербициды, фунгициды, ядохимикаты против грызунов и инсектициды, является то, что организмы могут стать к ним устойчивыми благодаря искусственному отбору. Борьба с вредителями снижает ущерб урожаям от вредителей и увеличивает урожайность.
EIN-2.G.2 Культуры можно генетически модифицировать для повышения их устойчивости к вредителям и болезням. Однако использование генетически модифицированных культур при посадке или другими способами может привести к потере генетического разнообразия данной культуры.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Pesticides kill pests and raise yields, but cause problems: they harm non-target species, pollute water, and drive pesticide resistance 抗药性 (survivors breed, so stronger doses are needed – the "pesticide treadmill").

Русский

Пестициды уничтожают вредителей и повышают урожайность, но создают проблемы: они наносят ущерб нетаргетным видам, загрязняют воду и вызывают устойчивость вредителей к пестицидам (выжившие размножаются, поэтому требуются более высокие дозы – «пестицидная беговая дорожка»).

Аэрозольная обработка пестицидами: химическая защита урожая может быть эффективной, но также наносит вред нетаргетным видам и способствует появлению устойчивых вредителей — Аэрозольная обработка пестицидами: химическая защита от вредителей может сохранить урожай, но также навредить нетаргетным видам и создать устойчивых вредителей

5.7

Meat Production Methods · ⁨Методы производства мяса⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.H: Identify different methods of meat production.

EIN-2.H.1 Methods of meat production include concentrated animal feeding operations (CAFOs), also called feedlots, and free-range grazing.

Learning Objective EIN-2.I: Describe the benefits and drawbacks of different methods of meat production.

EIN-2.I.1 Meat production is less efficient than agriculture; it takes approximately 20 times more land to produce the same amount of calories from meat as from plants.
EIN-2.I.2 Concentrated animal feeding operation (CAFOs) are used as a way to quickly get livestock ready for slaughter. They tend to be crowded, and animals are fed grains or feed that are not as suitable as grass. Additionally, feedlots generate a large amount of organic waste, which can contaminate ground and surface water. The use of feedlots are less expensive than other methods, which can keep costs to consumers down.
EIN-2.I.3 Free range grazing allows animals to graze on grass during their entire lifecycle. Meat from free range animals tends to be free from antibiotics and other chemicals used in feedlots. Organic waste from these animals acts as fertilizer. Free range grazing requires large areas of land and the meat produced is more expensive for consumers.
EIN-2.I.4 Overgrazing occurs when too many animals feed on a particular area of land. Overgrazing causes loss of vegetation, which leads to soil erosion.
EIN-2.I.5 Overgrazing can cause desertification. Desertification is the degradation of low precipitation regions toward being increasingly arid until they become deserts.
EIN-2.I.6 Less consumption of meat could reduce $\text{CO}_2$, methane, and $\text{N}_2\text{O}$ emissions; conserve water; reduce the use of antibiotics and growth hormones; and improve topsoil.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.H: Определить различные методы производства мяса.

EIN-2.H.1 Методы производства мяса включают интенсивные животноводческие предприятия (CAFOs), также называемые кормовыми дворами, и свободный выпас.

Цель обучения EIN-2.I: Описать преимущества и недостатки различных методов производства мяса.

EIN-2.I.1 Производство мяса менее эффективно, чем сельское хозяйство; для получения того же количества калорий из мяса требуется примерно в 20 раз больше земли, чем из растительной пищи.
EIN-2.I.2 Интенсивные животноводческие фермы (CAFO) используются для быстрого выращивания скота перед убоем. Они обычно переполнены, а животных кормят зерном или кормами, которые менее полезны, чем пастбищная трава. Кроме того, такие фермы производят большое количество органических отходов, которые могут загрязнять грунтовые и поверхностные воды. Использование таких ферм обходится дешевле других методов, что позволяет снижать цены для потребителей.
EIN-2.I.3 Свободный выпас позволяет животным пасись на траве на протяжении всей жизни. Мясо от животных, содержавшихся на свободном выпасе, как правило, не содержит антибиотиков и других химикатов, применяемых на интенсивных фермах. Органические отходы таких животных служат удобрением. Для свободного выпаса требуются большие площади земли, и мясо от таких животных стоит дороже для потребителей.
EIN-2.I.4 Чрезмерный выпас возникает, когда слишком много животных пасутся на определенном участке земли. Чрезмерный выпас приводит к потере растительности, что вызывает эрозию почвы.
EIN-2.I.5 Чрезмерный выпас может привести к опустыниванию. Опустынивание — это деградация районов с низким уровнем осадков, которая превращает их в все более засушливые территории, пока они не становятся пустынями.
EIN-2.I.6 Снижение потребления мяса могло бы уменьшить выбросы $\text{CO}_2$, метана и $\text{N}_2\text{O}$; экономить воду; сократить использование антибиотиков и гормонов роста; и улучшить плодородный слой почвы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Producing meat, especially in concentrated animal feeding operations (CAFOs), uses large amounts of land, water, feed, and energy, and generates waste and methane 甲烷 (a greenhouse gas). Meat is far less energy-efficient than plant food because of the 10% rule – higher trophic levels waste more energy.

Overgrazing 过度放牧 - letting livestock eat vegetation faster than it regrows - strips the soil of its protective cover. On dry land this can drive desertification 荒漠化: the degradation of low-precipitation regions until they become deserts. The sustainable answer is rotational grazing 轮牧, moving livestock regularly between pastures so no single area is grazed bare.

Русский

Производство мяса, особенно в концентрированных животноводческих комплексах (CAFOs), требует больших площадей земли, воды, кормов и энергии, а также генерирует отходы и метан (парниковый газ). Мясо значительно менее энергоэффективно, чем растительная пища из-за правила 10% — уровни пищевой цепи выше теряют больше энергии.

Перевыпас — когда скот поедает растительность быстрее, чем она восстанавливается, — лишает почву защитного покрова. На засушливых землях это может привести к опустыниванию: деградации регионов с низким количеством осадков до состояния пустынь. Устойчивым решением является ротационный выпас, регулярное перемещение скота между пастбищами, чтобы ни одна территория не была полностью съедена.

5.8

Impacts of Overfishing · ⁨Влияние чрезмерного лова рыбы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.J: Describe causes of and problems related to overfishing.

EIN-2.J.1 Overfishing has led to the extreme scarcity of some fish species, which can lessen biodiversity in aquatic systems and harm people who depend on fishing for food and commerce.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.J: Описать причины и проблемы, связанные с чрезмерным ловом рыбы.

EIN-2.J.1 Чрезмерный лов привел к крайней редкости некоторых видов рыб, что может снизить биоразнообразие в водных экосистемах и навредить людям, зависящим от рыболовства для пропитания и торговли.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Overfishing 过度捕捞 removes fish faster than they reproduce, collapsing populations (like cod). Bycatch (unwanted catch) and destructive methods (bottom trawling) damage ecosystems. It is a classic tragedy of the commons in the open ocean.

Русский

Чрезмерный лов рыбы вылавливает рыбу быстрее, чем она воспроизводится, приводя к коллапсу популяций (как треска). Прилов (нежелательный улов) и разрушительные методы (донный трал) наносят ущерб экосистемам. Это классическая трагедия общности в открытом океане.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Push a fish stock past its limit · ⁨Выведите рыбные запасы за пределы лимита⁩

A population grows toward its carrying capacity $K$, but harvesting faster than it can breed collapses the stock. Raise the pressure and watch the population crash. · ⁨Популяция растет, приближаясь к емкости среды обитания $K$, но добыча быстрее воспроизводства приводит к истощению запасов. Усиление давления вызывает крах популяции.⁩

5.9

Impacts of Mining · ⁨Влияние добычи полезных ископаемых⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.K: Describe natural resource extraction through mining.

EIN-2.K.1 As the more accessible ores are mined to depletion, mining operations are forced to access lower grade ores. Accessing these ores requires increased use of resources that can cause increased waste and pollution.
EIN-2.K.2 Surface mining is the removal of large portions of soil and rock, called overburden, in order to access the ore underneath. An example is strip mining, which removes the vegetation from an area, making the area more susceptible to erosion.

Learning Objective EIN-2.L: Describe ecological and economic impacts of natural resource extraction through mining.

EIN-2.L.1 Mining wastes include the soil and rocks that are moved to gain access to the ore and the waste, called slag and tailings that remain when the minerals have been removed from the ore. Mining helps to provide low cost energy and material necessary to make products. The mining of coal can destroy habitats, contaminate ground water, and release dust particles and methane.
EIN-2.L.2 As coal reserves get smaller, due to a lack of easily accessible reserves, it becomes necessary to access coal through subsurface mining, which is very expensive.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.K: Описать добычу природных ресурсов путем горных работ.

EIN-2.K.1 По мере истощения легкодоступных рудников горнодобывающие предприятия вынуждены обращаться к рудам низкого качества. Доступ к таким рудам требует повышенного расхода ресурсов, что может привести к увеличению объема отходов и загрязнения.
EIN-2.K.2 Открытый способ добычи предполагает удаление больших участков почвы и горных пород, называемых покровными породами, чтобы добраться до залегающей под ними руды. Примером является полосовая добыча, при которой удаляется растительность с участка, делая его более уязвимым для эрозии.

Цель обучения EIN-2.L: Описать экологические и экономические последствия добычи природных ресурсов путем горных работ.

EIN-2.L.1 Горные отходы включают почву и породы, перемещенные для доступа к руде, а также отходы, называемые шлаком и хвостами, которые остаются после извлечения минералов из руды. Горнодобывающая отрасль помогает обеспечивать доступную энергию и материалы, необходимые для производства товаров. Добыча угля может уничтожать места обитания, загрязнять грунтовые воды и выделять пылевые частицы и метан.
EIN-2.L.2 По мере сокращения запасов угля из-за отсутствия легкодоступных месторождений становится необходимым добывать уголь подземным способом, что очень дорого.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Mining 采矿 extracts minerals and fuels but disturbs land, especially surface (strip) mining and mountaintop removal. Impacts include habitat destruction, acid mine drainage 酸性矿山废水, and toxic tailings polluting water.

When the easily reached deposits are gone, mining moves underground to subsurface mining 地下开采, which is far more expensive and dangerous - the same pattern applies to coal as its accessible reserves shrink.

Русский

Добыча извлекает минералы и топливо, но нарушает ландшафт, особенно при открытой (полосовой) добыче и снятии вершин гор. Последствия включают уничтожение мест обитания, кислотный дренаж шахт и загрязнение воды токсичными хвостами.

Обширный карьер: спираль террасных уступов, углублённых глубоко в землю, на несколько километров в диаметре — Открытый карьер: уступы становятся всё шире и глубже для доступа к руде, уничтожая среду обитания и обнажая породы, загрязняющие воду

Когда легкодоступные месторождения исчерпываются, добыча переходит под земную, то есть к подземной разработке, которая значительно дороже и опаснее; та же тенденция наблюдается с углём по мере сокращения его доступных запасов.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
open-pit mine/ˈəʊpən pɪt maɪn/	карьерная шахта

5.10

Impacts of Urbanization · ⁨Влияние урбанизации⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.M: Describe the effects of urbanization on the environment.

EIN-2.M.1 Urbanization can lead to depletion of resources and saltwater intrusion in the hydrologic cycle.
EIN-2.M.2 Urbanization, through the burning of fossil fuels and landfills, affects the carbon cycle by increasing the amount of carbon dioxide in the atmosphere.
EIN-2.M.3 Impervious surfaces are human-made structures—such as roads, buildings, sidewalks, and parking lots—that do not allow water to reach the soil, leading to flooding.
EIN-2.M.4 Urban sprawl is the change in population distribution from high population density areas to low density suburbs that spread into rural lands, leading to potential environmental problems.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.M: Описать влияние урбанизации на окружающую среду.

EIN-2.M.1 Урбанизация может привести к истощению ресурсов и вторжению соленой воды в гидрологический цикл.
EIN-2.M.2 Урбанизация, связанная со сжиганием ископаемого топлива и свалками, влияет на углеродный цикл, увеличивая содержание диоксида углерода в атмосфере.
EIN-2.M.3 Непроницаемые поверхности — искусственные сооружения, такие как дороги, здания, тротуары и парковки, — не позволяют воде проникать в почву, что приводит к наводнениям.
EIN-2.M.4 Урбанистическая экспансия (урбанспралл) — это изменение распределения населения из районов с высокой плотностью застройки в пригороды с низкой плотностью, расползающиеся в сельские земли, что создает потенциальные экологические проблемы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Urbanization 城市化 replaces natural land with impervious surfaces 不透水面 (roads, buildings), increasing runoff and flooding, creating urban heat islands 热岛, and generating pollution and waste. Urban sprawl consumes farmland and habitat. It also strains the hydrologic cycle 水循环: a dense city depletes local water, and heavy groundwater pumping near a coast draws seawater into the aquifer - saltwater intrusion 海水入侵 - which can ruin a freshwater supply.

Русский

Урбанизация заменяет естественные земли водонепроницаемыми покрытиями (дорогами, зданиями), увеличивая поверхностный сток и риск наводнений, создавая эффект городского теплового острова и производя загрязнение и отходы. Беспорядочная городская застройка поглощает сельскохозяйственные угодья и места обитания животных. Она также нагружает гидрологический цикл: плотная городская застройка истощает местные водные ресурсы, а интенсивная откачка подземных вод вблизи побережья затягивает морскую воду в водоносные горизонты — проникновение солёной воды, что может сделать запасы пресной воды непригодными.

Вид сверху на малоэтажные частные дома, раскинувшиеся до горизонта на месте бывших полей — Беспорядочная городская застройка: жилые кварталы занимают бывшие сельскохозяйственные угодья, уплотняя почву так, что дождевая вода стекает, а не впитывается

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
urban sprawl/ˈɜːbən sprɔːl/	разрастание городов (urban sprawl)

5.11

Ecological Footprints · ⁨Экологический след⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-2): When humans use natural resources, they alter natural systems.

Learning Objective EIN-2.N: Explain the variables measured in an ecological footprint.

EIN-2.N.1 Ecological footprints compare resource demands and waste production required for an individual or a society.

Русский

Принцип устойчивости (EIN-2): Когда люди используют природные ресурсы, они изменяют природные системы.

Цель обучения EIN-2.N: Объяснить переменные, измеряемые в экологическом следе.

EIN-2.N.1 Экологический след сравнивает спрос на ресурсы и производство отходов, необходимых для человека или общества.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An ecological footprint 生态足迹 measures the land and water a person or population needs to supply resources and absorb wastes. Wealthy, high-consumption nations have much larger footprints. If everyone's footprint exceeds Earth's capacity, resources are being used unsustainably.

Worked example. Earth provides roughly $1.6$ global hectares (gha) of biocapacity per person. If the average person's footprint is $2.7\ \text{gha}$, humanity is demanding about $\tfrac{2.7}{1.6}\approx1.7$ Earths – living beyond what the planet can renew. Worse, if everyone consumed like a high-income nation at $8\ \text{gha}$ per person, it would take $\tfrac{8}{1.6}=5$ Earths – exactly why footprint-per-person is the key sustainability yardstick.

Русский

Экологический след измеряет площадь земли и воды, необходимых человеку или популяции для обеспечения ресурсами и абсорбции отходов. Богатые страны с высоким уровнем потребления имеют гораздо больший экологический след. Если след каждого человека превышает ёмкость Земли, ресурсы используются неустойчиво.

Разобранный пример. Земля обеспечивает примерно $1.6$ глобальных гектар (gha) биоемкости на душу населения. Если средний экологический след составляет $2.7\ \text{gha}$, человечество требует около $\tfrac{2.7}{1.6}\approx1.7$ Земель – живёт за пределами того, что планета может возродить. Хуже того, если бы каждый потреблял как житель страны с высоким уровнем дохода при показателе $8\ \text{gha}$ на душу населения, потребовалось бы $\tfrac{8}{1.6}=5$ Земли – именно поэтому экологический след на душу населения является ключевым мерилом устойчивости.

5.12

Introduction to Sustainability · ⁨Введение в концепцию устойчивого развития⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.A: Explain the concept of sustainability.

STB-1.A.1 Sustainability refers to humans living on Earth and their use of resources without depletion of the resources for future generations. Environmental indicators that can guide humans to sustainability include biological diversity, food production, average global surface temperatures and $\text{CO}_2$ concentrations, human population, and resource depletion.
STB-1.A.2 Sustainable yield is the amount of a renewable resource that can be taken without reducing the available supply.

Русский

Принцип устойчивости (STB-1): Люди могут снизить свое воздействие на земельные и водные ресурсы посредством устойчивого использования.

Цель обучения STB-1.A: Объяснить концепцию устойчивости.

STB-1.A.1 Устойчивость означает жизнь людей на Земле и использование ресурсов без их истощения для будущих поколений. Показатели окружающей среды, которые могут направлять человечество к устойчивости, включают биологическое разнообразие, производство продовольствия, среднюю температуру поверхности Земли и концентрацию $\text{CO}_2$, численность населения и истощение ресурсов.
STB-1.A.2 Устойчивый урожай (устойчивая добыча) — это количество возобновляемого ресурса, которое можно извлечь без уменьшения доступного запаса.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Sustainability 可持续性 means meeting present needs without harming future generations' ability to meet theirs. It balances environmental health, economic viability, and social equity, using resources no faster than they can be replaced.

Русский

Устойчивое развитие означает удовлетворение текущих потребностей без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные. Оно балансирует состояние окружающей среды, экономическую жизнеспособность и социальное равноправие, используя ресурсы не быстрее, чем они могут восстанавливаться.

Ветрогенераторы на сельскохозяйственных угодьях: устойчивое использование ресурсов удовлетворяет текущие потребности, не лишая будущего поколения возможностей *Ветрогенераторы на полях: устойчивое использование ресурсов удовлетворяет текущие потребности, не блокируя доступ к ним для будущих поколений

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Sustainability/səˌsteɪnəˈbɪlɪti/	Устойчивое развитие
permeable pavement/ˈpɜːməbl ˈpeɪvmənt/	проницаемое покрытие дорог
green roofs/ɡriːn ruːfs/	зеленые крыши
Integrated pest management/ˈɪntɪɡreɪtɪd pest ˈmænɪdʒmənt/	Интегрированная защита растений
crop rotation/krɒp rəʊˈteɪʃn/	севооборот
contour plowing/ˈkɒntʊə ˈplaʊɪŋ/	прополка по контуру
terracing/ˈterɪsɪŋ/	террасирование
Aquaculture/ˈækwəkʌltʃə/	Аквакультура
selective cutting/sɪˈlektɪv ˈkʌtɪŋ/	селективная рубка
reforestation/rɪˌfɒrɪˈsteɪʃn/	лесовосстановление
prescribed burn/prɪˈskraɪbd bɜːn/	контролируемый выжиг

5.13

Methods to Reduce Urban Runoff · ⁨Методы снижения поверхностного стока в городах⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.B: Describe methods for mitigating problems related to urban runoff.

STB-1.B.1 Methods to increase water infiltration include replacing traditional pavement with permeable pavement, planting trees, increased use of public transportation, and building up, not out.

Русский

Цель обучения STB-1.B: Описать методы смягчения проблем, связанных с городным поверхностным стоком.

STB-1.B.1 Методы увеличения инфильтрации воды включают замену традиционного покрытия проницаемым покрытием, посадку деревьев, расширение использования общественного транспорта и строительство вверх, а не вширь.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Reduce runoff with permeable pavement 透水路面, rain gardens and green roofs 绿色屋顶, retention ponds, and preserved vegetation. These let water soak in, filtering pollutants and recharging groundwater instead of flooding streams.

Русский

Снизить сток можно с помощью проницаемого тротуарного покрытия, дождевых садов и зелёных крыш, прудов-накопителей и сохранения растительности. Это позволяет воде впитываться, фильтровать загрязнители и пополнять подземные воды вместо затопления русел рек.

5.14

Integrated Pest Management · ⁨Интегрированная защита растений⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.C: Describe integrated pest management.

STB-1.C.1 Integrated pest management (IPM) is a combination of methods used to effectively control pest species while minimizing the disruption to the environment. These methods include biological, physical, and limited chemical methods such as biocontrol, intercropping, crop rotation, and natural predators of the pests.

Learning Objective STB-1.D: Describe the benefits and drawbacks of integrated pest management (IPM).

STB-1.D.1 The use of integrated pest management (IPM) reduces the risk that pesticides pose to wildlife, water supplies, and human health.
STB-1.D.2 Integrated pest management (IPM) minimizes disruptions to the environment and threats to human health but can be complex and expensive.

Русский

Цель обучения STB-1.C: Описать интегрированную защиту растений.

STB-1.C.1 Интегрированная защита растений (IPM) — это комплекс методов, используемых для эффективного контроля видов-вредителей при минимизации ущерба для окружающей среды. К таким методам относятся биологические, физические и ограниченные химические методы, такие как биоконтроль, междурядье, севооборот и естественные враги вредителей.

Цель обучения STB-1.D: Описать преимущества и недостатки интегрированной защиты растений (IPM).

STB-1.D.1 Использование интегрированной защиты растений (IPM) снижает риск воздействия пестицидов на дикую природу, водные источники и здоровье человека.
STB-1.D.2 Интегрированная защита растений (IPM) минимизирует нарушение окружающей среды и угрозы здоровью человека, но может быть сложной и дорогостоящей.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Integrated pest management 综合虫害管理 (IPM) combines methods – biological controls (natural predators), crop rotation, limited targeted pesticides, and monitoring – to control pests with less chemical use, slowing resistance and protecting non-target species.

Русский

Интегрированная защита растений (IPM) сочетает методы – биологический контроль (естественные враги), севооборот, ограниченное применение целевых пестицидов и мониторинг – для борьбы с вредителями с использованием меньшего количества химикатов, замедляя развитие резистентности и защищая нецелевые виды.

5.15

Sustainable Agriculture · ⁨Устойчивое сельское хозяйство⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.E: Describe sustainable agricultural and food production practices.

STB-1.E.1 The goal of soil conservation is to prevent soil erosion. Different methods of soil conservation include contour plowing, windbreaks, perennial crops, terracing, no-till agriculture, and strip cropping.
STB-1.E.2 Strategies to improve soil fertility include crop rotation and the addition of green manure and limestone.
STB-1.E.3 Rotational grazing is the regular rotation of livestock between different pastures in order to avoid overgrazing in a particular area.

Русский

Цель обучения STB-1.E: Описать практики устойчивого сельскохозяйственного и пищевого производства.

STB-1.E.1 Цель сохранения почв — предотвратить эрозию почвы. Различные методы сохранения почвы включают полосовую обработку по контуру, лесозащитные полосы, многолетние культуры, террасирование, безотвальную обработку почвы и ленточное земледелие.
STB-1.E.2 Стратегии повышения плодородия почвы включают севооборот и внесение зеленого удобрения и известняка.
STB-1.E.3 Ротационный выпас — это регулярная смена скота между различными пастбищами для предотвращения переизбыточного выпаса в определенном районе.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Sustainable farming protects soil and water: crop rotation 轮作, cover crops, contour plowing 等高耕作, terracing 梯田, reduced tillage, and agroforestry. These cut erosion, maintain fertility, and reduce chemical inputs.

Русский

Устойчивое земледелие защищает почву и воду: севооборот, покровные культуры, контурная вспашка, террасирование, снижение интенсивности обработки почвы и агролесоводство. Эти методы снижают эрозию, поддерживают плодородие и уменьшают количество химических удобрений.

Зелёные рисовые поля, оформленные в виде изогнутых горизонтальных ступеней, повторяющих контуры крутого склона холма *Рисовые террасы преобразуют крутой склон в горизонтальные ступени, чтобы вода и почва оставались на месте, а не смывались вниз по склону

5.16

Aquaculture · ⁨Аквакультура⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.F: Describe the benefits and drawbacks of aquaculture.

STB-1.F.1 Aquaculture has expanded because it is highly efficient, requires only small areas of water, and requires little fuel.
STB-1.F.2 Aquaculture can contaminate wastewater, and fish that escape may compete or breed with wild fish. The density of fish in aquaculture can lead to increases in disease incidences, which can be transmitted to wild fish.

Русский

Цель обучения STB-1.F: Описать преимущества и недостатки аквакультуры.

STB-1.F.1 Аквакультура расширилась, поскольку она высокоэффективна, требует лишь небольших водных площадей и потребляет мало топлива.
STB-1.F.2 Аквакультура может загрязнять сточные воды, а сбежавшие рыбы могут конкурировать или скрещиваться с дикими рыбами. Высокая плотность рыб в аквакультуре может привести к увеличению заболеваемости, которая может передаваться диким рыбам.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Aquaculture 水产养殖 (fish farming) eases pressure on wild stocks and is efficient, but can pollute water with waste and antibiotics, spread disease to wild fish, and destroy habitat (like mangroves for shrimp farms).

Русский

Аквакультура (рыборазведение) снижает нагрузку на дикие популяции и эффективна, но может загрязнять воду отходами и антибиотиками, распространять болезни среди дикой рыбы и уничтожать среду обитания (например, мангровые леса под креветочные фермы).

5.17

Sustainable Forestry · ⁨Устойчивое лесное хозяйство⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-1): Humans can mitigate their impact on land and water resources through sustainable use.

Learning Objective STB-1.G: Describe methods for mitigating human impact on forests.

STB-1.G.1 Some of the methods for mitigating deforestation include reforestation, using and buying wood harvested by ecologically sustainable forestry techniques, and reusing wood.
STB-1.G.2 Methods to protect forests from pathogens and insects include integrated pest management (IPM) and the removal of affected trees.
STB-1.G.3 Prescribed burn is a method by which forests are set on fire under controlled conditions in order to reduce the occurrence of natural fires.

Русский

Цель обучения STB-1.G: Описать методы снижения антропогенного воздействия на леса.

STB-1.G.1 Методы борьбы с обезлесением включают лесовосстановление, использование и покупку древесины, заготовленной экологически устойчивыми методами лесозаготовки, а также повторное использование древесины.
STB-1.G.2 Методы защиты лесов от патогенов и насекомых включают интегрированную защиту растений (IPM) и удаление пораженных деревьев.
STB-1.G.3 Плановый выжигание — это метод, при котором леса поджигаются в контролируемых условиях для снижения частоты природных пожаров.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Sustainable forestry keeps forests productive: selective cutting 择伐 instead of clearcutting, replanting, leaving buffer strips along streams, and long rotation times. It maintains habitat, prevents erosion, and lets forests keep providing ecosystem services.

Forests also absorb pollutants and store carbon dioxide, so cutting and burning them releases $\text{CO}_2$ and worsens climate change. Ways to mitigate deforestation include reforestation 重新造林 (replanting), buying wood from ecologically sustainable forestry, and reusing wood. A separate tool is the prescribed burn 计划烧除: deliberately burning a forest under controlled conditions to clear fuel, so a later wildfire cannot grow catastrophic.

Русский

Устойчивое лесное хозяйство сохраняет продуктивность лесов: выборочная рубка вместо сплошной, высадка деревьев, сохранение буферных полос вдоль ручьев и длительный оборот леса. Это поддерживает местообитания, предотвращает эрозию и позволяет лесам продолжать оказывать экосистемные услуги.

Леса также поглощают загрязнители и накапливают углекислый газ, поэтому их вырубка и сжигание выделяют $\text{CO}_2$ и усугубляют изменение климата. Способы смягчения последствий обезлесения включают лесовосстановление (высадку), покупку древесины из экологически устойчивого лесного хозяйства и повторное использование дерева. Отдельным инструментом является плановый пал: преднамеренное сжигание леса в контролируемых условиях для удаления горючих материалов, чтобы последующий природный пожар не перерос в катастрофу.

5.17

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Explain the tragedy of the commons — shared, unowned resources get overused — and how rules/ownership prevent it.
Weigh the trade-offs of the green revolution, irrigation (salinisation, aquifer depletion), and mining/urbanisation.
Compute an ecological footprint in "number of Earths" (footprint ÷ biocapacity per person); it is measured per person.
List the harms of deforestation (erosion, flooding, lost habitat, more CO₂).
Define sustainability (meeting needs without harming future generations) and give sustainable methods (IPM, crop rotation, quotas).

Русский

Объясните трагедию общины — когда общие, не принадлежащие никому ресурсы чрезмерно используются — и то, как правила и право собственности предотвращают это.
Оцените компромиссы зеленой революции, орошения (засоление, истощение водоносных горизонтов) и добычи/урбанизации.
Рассчитайте экологический след в «количестве Земель» (след ÷ биоемкость на душу населения); он измеряется на душу населения.
Перечислите вред от обезлесения (эрозия, наводнения, потеря среды обитания, рост уровня CO₂).
Определите устойчивость (удовлетворение потребностей без ущерба для будущих поколений) и приведите устойчивые методы (IPM, севооборот, квоты).

Energy Resources and Consumption · ⁨Энергетические ресурсы и потребление⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

6.1

Renewable and Nonrenewable Resources · ⁨Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.A: Identify differences between nonrenewable and renewable energy sources.

ENG-3.A.1 Nonrenewable energy sources are those that exist in a fixed amount and involve energy transformation that cannot be easily replaced.
ENG-3.A.2 Renewable energy sources are those that can be replenished naturally, at or near the rate of consumption, and reused.

Русский

Ключевое понимание (ENG-3): Люди используют энергию из различных источников, что приводит как к положительным, так и к отрицательным последствиям.

Цель обучения ENG-3.A: Назвать различия между невозобновляемыми и возобновляемыми источниками энергии.

ENG-3.A.1 Невозобновляемые источники энергии — это те, которые существуют в ограниченном количестве и связаны с преобразованием энергии, которое невозможно легко восполнить.
ENG-3.A.2 Возобновляемые источники энергии — это те, которые могут восстанавливаться природным путем со скоростью, равной или превышающей скорость потребления, и могут использоваться повторно.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A renewable resource 可再生资源 replenishes on a human timescale (sun, wind, water, biomass); a nonrenewable resource 不可再生资源 exists in fixed amounts that take millions of years to form (fossil fuels, nuclear fuel). Nonrenewables will eventually run out and often pollute more.

Русский

Возобновляемый ресурс восполняется в течение человеческой временной шкалы (солнце, ветер, вода, биомасса); невозобновляемый ресурс существует в фиксированных объемах, образование которых занимает миллионы лет (ископаемое топливо, ядерное топливо). Невозобновляемые ресурсы в конечном итоге закончатся и часто более сильно загрязняют окружающую среду.

Ветрогенераторы: возобновляемые источники восполняются в течение человеческих временных шкал; ископаемое топливо — нет — Ветрогенераторы: возобновляемые источники восстанавливаются в течение человеческих временных масштабов; ископаемое топливо — нет

6.2

Global Energy Consumption · ⁨Глобальное потребление энергии⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.B: Describe trends in energy consumption.

ENG-3.B.1 The use of energy resources is not evenly distributed between developed and developing countries.
ENG-3.B.2 The most widely used sources of energy globally are fossil fuels.
ENG-3.B.3 As developing countries become more developed, their reliance on fossil fuels for energy increases.
ENG-3.B.4 As the world becomes more industrialized, the demand for energy increases.
ENG-3.B.5 Availability, price, and governmental regulations influence which energy sources people use and how they use them.

Русский

Цель обучения ENG-3.B: Описывать тенденции в потреблении энергии.

ENG-3.B.1 Потребление энергоресурсов неравномерно распределено между развитыми и развивающимися странами.
ENG-3.B.2 Наиболее широко используемыми источниками энергии в мире являются ископаемое топливо.
ENG-3.B.3 По мере развития развивающихся стран возрастает их зависимость от ископаемого топлива как источника энергии.
ENG-3.B.4 По мере индустриализации мира спрос на энергию увеличивается.
ENG-3.B.5 Доступность, цена и государственное регулирование влияют на выбор источников энергии людьми и способы их использования.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Global energy use is rising, especially in developing nations. Most energy still comes from fossil fuels 化石燃料. Wealthy nations consume the most per person; access to energy shapes economic development.

Русский

Глобальное потребление энергии растет, особенно в развивающихся странах. Большинство энергии по-прежнему добывается из ископаемого топлива. Богатые страны потребляют больше всего на душу населения; доступ к энергии формирует экономическое развитие.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Trace energy from source to use · ⁨Отследить путь энергии от источника до использования⁩

A Sankey diagram shows how energy flows from sources to useful work — and how much is lost. Most primary energy is wasted as heat before it does anything useful. · ⁨Диаграмма Санкея показывает поток энергии от источников к полезной работе и объемы потерь. Большая часть первичной энергии теряется в виде тепла еще до того, как выполняет какую-либо полезную работу.⁩

6.3

Fuel Types and Uses · ⁨Типы топлива и их применение⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.C: Identify types of fuels and their uses.

ENG-3.C.1 Wood is commonly used as fuel in the forms of firewood and charcoal. It is often used in developing countries because it is easily accessible.
ENG-3.C.2 Peat is partially decomposed organic material that can be burned for fuel.
ENG-3.C.3 Three types of coal used for fuel are lignite, bituminous, and anthracite. Heat, pressure, and depth of burial contribute to the development of various coal types and their qualities.
ENG-3.C.4 Natural gas, the cleanest of the fossil fuels, is mostly methane.
ENG-3.C.5 Crude oil can be recovered from tar sands, which are a combination of clay, sand, water, and bitumen.
ENG-3.C.6 Fossil fuels can be made into specific fuel types for specialized uses (e.g., in motor vehicles).
ENG-3.C.7 Cogeneration occurs when a fuel source is used to generate both useful heat and electricity.

Русский

Цель обучения ENG-3.C: Определять виды топлива и их области применения.

ENG-3.C.1 Древесина широко используется в качестве топлива в виде дров и угля. В развивающихся странах она часто применяется из-за своей доступности.
ENG-3.C.2 Торф — это частично разложившийся органический материал, который можно сжигать в качестве топлива.
ENG-3.C.3 Для получения топлива используются три вида угля: лигнит, каменный уголь и антрацит. Тепло, давление и глубина залегания способствуют формированию различных видов угля и их свойств.
ENG-3.C.4 Природный газ, наиболее экологически чистый вид ископаемого топлива, состоит преимущественно из метана.
ENG-3.C.5 Сырая нефть может быть получена из битуминозных песков, представляющих собой смесь глины, песка, воды и битума.
ENG-3.C.6 Из ископаемого топлива можно производить специализированные виды топлива для узких задач (например, для автомобильного транспорта).
ENG-3.C.7 Когенерация происходит, когда источник топлива используется одновременно для выработки полезного тепла и электричества.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Different fuels suit different needs: coal and natural gas for electricity, oil for transportation, and biomass for heating and cooking in many regions. Each has trade-offs in cost, availability, and pollution.

Русский

Разные виды топлива подходят для разных нужд: уголь и природный газ используются для производства электроэнергии, нефть — для транспорта, а биомасса — для отопления и приготовления пищи во многих регионах. У каждого есть компромиссы с точки зрения стоимости, доступности и загрязнения окружающей среды.

6.4

Distribution of Natural Energy Resources · ⁨Распределение природных энергоресурсов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.D: Identify where natural energy resources occur.

ENG-3.D.1 The global distribution of natural energy resources, such as ores, coal, crude oil, and gas, is not uniform and depends on regions' geologic history.

Русский

Цель обучения ENG-3.D: Определять места распространения природных энергетических ресурсов.

ENG-3.D.1 Глобальное распределение природных энергетических ресурсов, таких как рудные месторождения, уголь, сырая нефть и газ, является неравномерным и зависит от геологической истории регионов.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Energy resources are unevenly distributed – oil is concentrated in some regions, coal in others, and renewables depend on local sun, wind, or rivers. This uneven distribution drives trade, economics, and geopolitics.

Русский

Энергетические ресурсы распределены неравномерно: нефть сосредоточена в одних регионах, уголь — в других, а возобновляемые источники зависят от местного солнечного света, ветра или рек. Это неравномерное распределение стимулирует торговлю, экономику и геополитику.

6.5

Fossil Fuels · ⁨Ископаемое топливо⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.E: Describe the use and methods of fossil fuels in power generation.

ENG-3.E.1 The combustion of fossil fuels is a chemical reaction between the fuel and oxygen that yields carbon dioxide and water and releases energy.
ENG-3.E.2 Energy from fossil fuels is produced by burning those fuels to generate heat, which then turns water into steam. That steam turns a turbine, which spins a generator, producing electricity.
ENG-3.E.3 Humans use a variety of methods to extract fossil fuels from the earth for energy generation.

Learning Objective ENG-3.F: Describe the effects of fossil fuels on the environment.

ENG-3.F.1 Hydrologic fracturing (fracking) can cause groundwater contamination and the release of volatile organic compounds.

Русский

Цель обучения ENG-3.E: Описывать применение и методы использования ископаемого топлива при выработке электроэнергии.

ENG-3.E.1 Сгорание ископаемого топлива — это химическая реакция между топливом и кислородом, в результате которой образуются углекислый газ и вода, выделяется энергия.
ENG-3.E.2 Энергия из ископаемого топлива вырабатывается путем его сжигания для получения тепла, которое превращает воду в пар. Пар приводит во движение турбину, которая вращает генератор, производящий электроэнергию.
ENG-3.E.3 Люди используют разнообразные методы добычи ископаемого топлива из недр Земли для выработки энергии.

Цель обучения ENG-3.F: Описывать воздействие ископаемого топлива на окружающую среду.

ENG-3.F.1 Гидроразрыв пласта (фрейкинг) может привести к загрязнению грунтовых вод и выбросу летучих органических соединений.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Fossil fuels (coal, oil, natural gas) formed from ancient organisms. They are energy-dense and reliable but nonrenewable and the main source of $\text{CO}_2$ and air pollution. Coal is the dirtiest; natural gas burns cleaner but leaks methane 甲烷.

Coal forms in stages, and its rank climbs with the heat, pressure, and depth of burial it has endured. Partly decomposed plant matter first becomes peat 泥炭 (which can itself be dried and burned), then soft brown lignite, then bituminous 烟煤 coal, and finally hard anthracite 无烟煤 – each step is drier, more carbon-rich, and higher in energy, so anthracite burns hottest and cleanest.

Oil and natural gas are increasingly reached by hydraulic fracturing 水力压裂 ("fracking"): a high-pressure fluid is pumped into shale rock to crack it open and release the trapped fuel. It has unlocked huge reserves, but it can contaminate groundwater (methane and chemicals reaching drinking-water wells), release volatile organic compounds 挥发性有机化合物 into the air, and trigger minor earthquakes.

Crude oil can also be recovered from tar sands 油砂 – a mix of clay, sand, water, and thick bitumen 沥青. Separating the oil is energy- and water-intensive and clears large areas of land, so its environmental cost per barrel of oil is high.

Русский

Ископаемое топливо (уголь, нефть, природный газ) образовалось из древних организмов. Оно обладает высокой плотностью энергии и надежностью, но является невозобновляемым и основным источником $\text{CO}_2$ и загрязнения воздуха. Уголь — самый загрязняющий; природный газ горит чище, но имеет утечки метана.

Открытый разрез для добычи бурых углей, за которым видна работающая электростанция: топливо выкапывают прямо из земли и сжигают на месте — Открытый разрез для добычи **бурых углей** (коричневый уголь), обеспечивающий электростанцию позади него — топливо выкапывают из земли и сжигают на месте

Уголь образуется поэтапно, и его категория повышается вместе с увеличением температуры, давления и глубины залегания. Частично разложившиеся растительные остатки сначала превращаются в торф (который можно сушить и сжигать как топливо), затем в мягкий бурый уголь, далее в каменный уголь, и наконец в твердый антрацит — каждый последующий этап характеризуется большей сухостью, содержанием углерода и энергоемкостью, поэтому антрацит горит наиболее горячо и чисто.

Нефть и природный газ все чаще добываются методом гидравлического разрыва пласта («фраккинга»): под высоким давлением в сланцевую породу закачивается жидкость, чтобы расколоть её и высвободить захваченное топливо. Этот метод позволил открыть огромные запасы, но он может загрязнять грунтовые воды (попадая метан и химикаты в скважины с питьевой водой), выделять летучие органические соединения в атмосферу и вызывать небольшие землетрясения.

Сырую нефть также можно извлекать из битуминозных песков — смеси глины, песка, воды и густого битума. Разделение нефти требует больших затрат энергии и воды, а также требует освоения обширных территорий, поэтому экологические издержки на баррель нефти высоки.

6.6

Nuclear Power · ⁨Атомная энергия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.G: Describe the use of nuclear energy in power generation.

ENG-3.G.1 Nuclear power is generated through fission, where atoms of Uranium-235, which are stored in fuel rods, are split into smaller parts after being struck by a neutron. Nuclear fission releases a large amount of heat, which is used to generate steam, which powers a turbine and generates electricity.
ENG-3.G.2 Radioactivity occurs when the nucleus of a radioactive isotope loses energy by emitting radiation.
ENG-3.G.3 Uranium-235 remains radioactive for a long time, which leads to the problems associated with the disposal of nuclear waste.
ENG-3.G.4 Nuclear power generation is a nonrenewable energy source. Nuclear power is considered a cleaner energy source because it does not produce air pollutants, but it does release thermal pollution and hazardous solid waste.

Learning Objective ENG-3.H: Describe the effects of the use of nuclear energy on the environment.

ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernobyl, and Fukushima are three cases where accidents or natural disasters led to the release of radiation. These releases have had short- and long-term impacts on the environment.
ENG-3.H.2 A radioactive element's half-life can be used to calculate a variety of things, including the rate of decay and the radioactivity level at specific points in time.

Русский

Цель обучения ENG-3.G: Описывать применение ядерной энергии при выработке электроэнергии.

ENG-3.G.1 Ядерная энергия вырабатывается посредством деления, при котором атомы урана-235, содержащиеся в твэлах, расщепляются на более мелкие части после столкновения с нейтроном. Деление ядер выделяет большое количество тепла, которое используется для получения пара, приводящего в движение турбину и генерирующего электроэнергию.
ENG-3.G.2 Радиоактивность возникает, когда ядро радиоактивного изотопа теряет энергию за счет испускания радиации.
ENG-3.G.3 Уран-235 остается радиоактивным в течение длительного времени, что создает проблемы, связанные с утилизацией ядерных отходов.
ENG-3.G.4 Выработка электроэнергии на атомных станциях относится к невозобновляемым источникам энергии. Ядерную энергию считают более чистой альтернативой, поскольку она не вызывает загрязнения воздуха, однако сопровождается тепловым загрязнением и образованием опасных твердых отходов.

Цель обучения ENG-3.H: Описывать воздействие использования ядерной энергии на окружающую среду.

ENG-3.H.1 Три Майл-Айленд, Чернобыль и Фукусима — три случая, когда аварии или стихийные бедствия привели к выбросам радиации. Эти выбросы оказали краткосрочное и долгосрочное влияние на окружающую среду.
ENG-3.H.2 Период полураспада радиоактивного элемента может использоваться для расчета различных величин, включая скорость распада и уровень радиоактивности в определенные моменты времени.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Nuclear power 核能 splits uranium (fission 裂变) to boil water and drive turbines. It produces no $\text{CO}_2$ and lots of energy from little fuel, but risks include radioactive waste 核废料 (long-lived), the danger of meltdowns, and high cost.

Worked example. Radioactive waste decays by its half-life – the time for half of it to decay. Suppose an isotope has a half-life of $30$ years and a reactor leaves $100\ \text{g}$ of it. After $30$ years $50\ \text{g}$ remains; after $60$ years $25\ \text{g}$; after $90$ years (three half-lives) $100\times\left(\tfrac12\right)^3=12.5\ \text{g}$. Because the drop is halving, not linear, the waste stays hazardous for many half-lives – the core reason it must be stored safely for centuries.

Русский

Атомная энергия расщепляет уран (деление), чтобы кипятить воду и приводить в движение турбины. Она не производит $\text{CO}_2$ и дает много энергии из малого количества топлива, но риски включают радиоактивные отходы (долгоживущие), опасность расплавления реактора и высокую стоимость.

Разобранный пример. Радиоактивные отходы распадаются согласно своему периоду полураспада — времени, необходимому для распада половины вещества. Предположим, что изотоп имеет период полураспада $30$ лет, а реактор оставил после себя $100\ \text{g}$ этого изотопа. Через $30$ года останется $50\ \text{g}$; через $60$ года — $25\ \text{g}$; через $90$ лет (три периода полураспада) — $100\times\left(\tfrac12\right)^3=12.5\ \text{g}$. Поскольку уменьшение происходит не линейно, а делится пополам, отходы остаются опасными на протяжении многих периодов полураспада — это основная причина необходимости их безопасного хранения на столетия.

*Ядерное деление ядра урана-235 выделяет энергию

Атомная электростанция у моря: два больших прямоугольных здания реакторов, использующих морскую воду для охлаждения *Атомная электростанция. В зданиях реакторов находится топливо; море обеспечивает охлаждающую воду. Заметьте отсутствие дыма — деление не выделяет $\text{CO}_2$

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/	возобновляемый ресурс
nonrenewable resource/ˌnɒnrɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/	невозобновляемый ресурс
fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/	ископаемого топлива
methane/ˈmiːθeɪn/	метан
lignite/ˈlɪɡnaɪt/	бурый уголь
peat/piːt/	торф
bituminous/baɪˈtjuːmɪnəs/	каменный уголь (битуминозный)
anthracite/ˈænθrəsaɪt/	антрацит
hydraulic fracturing/haɪˈdrɔːlɪk ˈfræktʃərɪŋ/	гидроразрыв пласта (фрейкинг)
volatile organic compounds/ˈvɒlətaɪl ɔːˈɡænɪk ˈkɒmpaʊndz/	летучие органические соединения
tar sands/tɑː sændz/	асфальтовые пески
bitumen/ˈbɪtʃuːmən/	битум
Nuclear power/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə/	Ядерная энергетика
fission/ˈfɪʃn/	делением
waste/weɪst/	отходами
Biomass/ˌbaɪəʊˈmæs/	Биомасса
Ethanol/ˈeθənɒl/	этанол
energy return on energy investment (EROEI)/ˈenədʒi rɪˈtɜːn ɒn ˈenədʒi ɪnˈvestmənt/	энергетический возврат на энергетические инвестиции (EROEI)

6.7

Energy from Biomass · ⁨Энергия из биомассы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.I: Describe the effects of the use of biomass in power generation on the environment.

ENG-3.I.1 Burning of biomass produces heat for energy at a relatively low cost, but it also produces carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen oxides, particulates, and volatile organic compounds. The overharvesting of trees for fuel also causes deforestation.
ENG-3.I.2 Ethanol can be used as a substitute for gasoline. Burning ethanol does not introduce additional carbon into the atmosphere via combustion, but the energy return on energy investment for ethanol is low.

Русский

Цель обучения ENG-3.I: Описывать воздействие использования биомассы при выработке электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.I.1 Сжигание биомассы обеспечивает выработку тепла для нужд энергетики по относительно низкой цене, но при этом выделяет углекислый газ, оксид углерода, оксиды азота, взвешенные частицы и летучие органические соединения. Чрезмерная вырубка леса для получения топлива также ведет к дефорестации.
ENG-3.I.2 Этанол может использоваться в качестве замены бензина. Сжигание этанола не добавляет额外的 углерод в атмосферу, однако возврат энергии на инвестиции энергии для этанола низок.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Biomass 生物质 (wood, crops, waste, biofuels like ethanol) is renewable and can be carbon-neutral if replanted, but burning it causes air pollution, and growing fuel crops competes with food and habitat.

Ethanol 乙醇, made from crops such as corn or sugarcane, can substitute for gasoline and adds no new carbon when burned (the plant absorbed that $\text{CO}_2$ as it grew). Its drawback is a low energy return on energy investment (EROEI) 能量投资回报率: growing, harvesting, and distilling the crop uses nearly as much energy as the fuel finally delivers.

Русский

Биомасса (дрова, сельскохозяйственные культуры, отходы, биотопливо, например этанол) является возобновляемой и может быть углеродно-нейтральной при повторном посадке, но её сжигание вызывает загрязнение воздуха, а выращивание топливных культур конкурирует с производством продовольствия и местами обитания животных.

Этанол, получаемый из таких культур, как кукуруза или сахарный тростник, может заменить бензин и не добавляет нового углерода при сгорании (растение поглотило этот $\text{CO}_2$ во время роста). Его недостаток — низкая энергетическая отдача на инвестиции (EROEI): выращивание, уборка урожая и перегонка требуют почти столько же энергии, сколько дает конечное топливо.

6.8

Solar Energy · ⁨Солнечная энергия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.J: Describe the use of solar energy in power generation.

ENG-3.J.1 Photovoltaic solar cells capture light energy from the sun and transform it directly into electrical energy. Their use is limited by the availability of sunlight.
ENG-3.J.2 Active solar energy systems use solar energy to heat a liquid through mechanical and electric equipment to collect and store the energy captured from the sun.
ENG-3.J.3 Passive solar energy systems absorb heat directly from the sun without the use of mechanical and electric equipment, and energy cannot be collected or stored.

Learning Objective ENG-3.K: Describe the effects of the use of solar energy in power generation on the environment.

ENG-3.K.1 Solar energy systems have low environmental impact and produce clean energy, but they can be expensive. Large solar energy farms may negatively impact desert ecosystems.

Русский

Цель обучения ENG-3.J: Описывать применение солнечной энергии при выработке электроэнергии.

ENG-3.J.1 Фотоэлектрические солнечные элементы улавливают световую энергию солнца и преобразуют ее непосредственно в электрическую энергию. Их применение ограничено доступностью солнечного света.
ENG-3.J.2 Активные солнечные энергетические системы используют солнечную энергию для нагрева жидкости с помощью механического и электрического оборудования, чтобы собирать и накапливать энергию, полученную от солнца.
ENG-3.J.3 Пассивные солнечные энергетические системы поглощают тепло непосредственно от солнца без использования механического и электрического оборудования; при этом энергия не может быть собрана или накоплена.

Цель обучения ENG-3.K: Описать влияние использования солнечной энергии в производстве электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.K.1 Солнечные энергетические системы оказывают низкое воздействие на окружающую среду и производят чистую энергию, но они могут быть дорогими. Крупные солнечные электростанции могут негативно влиять на пустынные экосистемы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Solar 太阳能 converts sunlight to electricity (photovoltaic panels) or heat. It is renewable and clean during use, but intermittent (no sun at night), needs space, and has manufacturing impacts.

Русский

Солнечная энергия преобразует солнечный свет в электричество (фотоэлектрические панели) или тепло. Она возобновляема и чиста при использовании, но является переменной (нет солнца ночью), требует пространства и имеет производственные воздействия на окружающую среду.

Большое поле, покрытое рядами наклоненных солнечных панелей под голубым небом *Солнечная электростанция. Ряды фотоэлектрических панелей наклонены к солнцу; получение большой мощности требует значительной площади земли

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Solar/ˈsəʊlə/	Солнечная энергия
photovoltaic/ˌfəʊtəʊvəʊlˈteɪɪk/	фотоэлектрический
Hydroelectric/ˌhaɪdrəʊɪˈlektrɪk/	гидроэлектростанция
reservoir/ˈrezəvwɑː/	водохранилище

6.9

Hydroelectric Power · ⁨Гидроэлектростанции⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.L: Describe the use of hydroelectricity in power generation.

ENG-3.L.1 Hydroelectric power can be generated in several ways. Dams built across rivers collect water in reservoirs. The moving water can be used to spin a turbine. Turbines can also be placed in small rivers, where the flowing water spins the turbine.
ENG-3.L.2 Tidal energy uses the energy produced by tidal flows to turn a turbine.

Learning Objective ENG-3.M: Describe the effects of the use of hydroelectricity in power generation on the environment.

ENG-3.M.1 Hydroelectric power does not generate air pollution or waste, but construction of the power plants can be expensive, and there may be a loss of or change in habitats following the construction of dams.

Русский

Цель обучения ENG-3.L: Описать использование гидроэлектроэнергии в производстве электроэнергии.

ENG-3.L.1 Электроэнергию можно получать различными способами. Плотины, возведенные через реки, собирают воду в водохранилищах. Движущаяся вода может использоваться для вращения турбины. Турбины также могут устанавливаться в малых реках, где текущая вода вращает ротор.
ENG-3.L.2 Приливная энергия использует энергию, вырабатываемую приливными течениями, для вращения турбины.

Цель обучения ENG-3.M: Описать влияние использования гидроэлектроэнергии в производстве электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.M.1 Производство гидроэлектроэнергии не вызывает загрязнения воздуха или образования отходов, однако строительство электростанций может быть дорогостоящим, а после возведения плотин возможны утрата или изменение мест обитания животных.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Hydroelectric 水电 power uses flowing water (dams) to spin turbines – renewable and low-emission, but dams flood habitat, block fish migration, trap sediment, and displace people.

Русский

Гидроэнергетика использует поток воды (плотины) для вращения турбин — это возобновляемый и маловыбросный источник, но плотины затапливают местообитания, блокируют миграцию рыб, задерживают осадки и перемещают людей.

Высокая бетонная плотина в каньоне: полный водохранилище за изогнутой стеной и электростанция у основания, где выпускается вода *Гидроэлектростанция. Водохранилище удерживается за стеной; вода падает через плотину, вращая турбины в здании электростанции у основания

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
dam/dæm/	плотина

6.10

Geothermal Energy · ⁨Геотермальная энергия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.N: Describe the use of geothermal energy in power generation.

ENG-3.N.1 Geothermal energy is obtained by using the heat stored in the Earth's interior to heat up water, which is brought back to the surface as steam. The steam is used to drive an electric generator.

Learning Objective ENG-3.O: Describe the effects of the use of geothermal energy in power generation on the environment.

ENG-3.O.1 The cost of accessing geothermal energy can be prohibitively expensive, as is not easily accessible in many parts of the world. In addition, it can cause the release of hydrogen sulfide.

Русский

Цель обучения ENG-3.N: Описать использование геотермальной энергии в производстве электроэнергии.

ENG-3.N.1 Геотермальная энергия получается путем использования тепла, накопленного внутри Земли, для нагрева воды, которая затем поднимается на поверхность в виде пара. Пар используется для приведения в действие электрического генератора.

Цель обучения ENG-3.O: Описать влияние использования геотермальной энергии в производстве электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.O.1 Стоимость доступа к геотермальной энергии может быть непомерно высокой, к тому же она недоступна во многих частях мира. Кроме того, это может вызвать выброс сероводорода.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Geothermal 地热能 taps Earth's internal heat for electricity and heating. It is renewable and reliable, but only practical where hot rock is near the surface (volcanic regions) and can release underground gases.

Русский

Геотермальная энергия использует внутреннее тепло Земли для производства электроэнергии и отопления. Она возобновляема и надежна, но практически только там, где горячие породы находятся близко к поверхности (вулканические регионы) и может выбрасывать подземные газы.

Геотермальная электростанция на открытой вулканической равнине в Исландии, из которой поднимается белый пар из установки и труб *Геотермальная электростанция в Исландии, вулканическом регионе. Пар от горячих пород под землей подводится по трубам для привода турбин

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Geothermal/ˌdʒiːəʊˈθɜːml/	Геотермальная энергия
Steam/stiːm/	Пар
hydrogen fuel cell/ˈhaɪdrədʒn ˈfjuːəl sel/	водородный топливный элемент

6.11

Hydrogen Fuel Cell · ⁨Топливные элементы на водороде⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.P: Describe the use of hydrogen fuel cells in power generation.

ENG-3.P.1 Hydrogen fuel cells are an alternate to non-renewable fuel sources. They use hydrogen as fuel, combining the hydrogen and oxygen in the air to form water and release energy (electricity) in the process. Water is the product (emission) of a fuel cell.

Learning Objective ENG-3.Q: Describe the effects of the use of hydrogen fuel cells in power generation on the environment.

ENG-3.Q.1 Hydrogen fuel cells have low environmental impact and produce no carbon dioxide when the hydrogen is produced from water. However, the technology is expensive and energy is still needed to create the hydrogen gas used in the fuel cell.

Русский

Цель обучения ENG-3.P: Описать использование водородных топливных элементов в производстве электроэнергии.

ENG-3.P.1 Водородные топливные элементы являются альтернативой невозобновляемым видам топлива. Они используют водород в качестве топлива, соединяя его с кислородом из воздуха, образуя воду и выделяя энергию (электричество) в процессе. Вода является продуктом (выбросом) работы топливного элемента.

Цель обучения ENG-3.Q: Описать влияние использования водородных топливных элементов в производстве электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.Q.1 Водородные топливные элементы оказывают низкое воздействие на окружающую среду и не выделяют углекислого газа, если водород производится из воды. Однако технология дорогая, и для создания водорода, используемого в топливном элементе, все еще требуется энергия.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A hydrogen fuel cell 氢燃料电池 combines hydrogen and oxygen to make electricity, with water as the only emission at use. But producing hydrogen usually requires energy (often from fossil fuels), and storage is difficult.

Русский

Топливный водородный элемент соединяет водород и кислород для выработки электроэнергии, при этом вода является единственным выбросом в процессе использования. Однако производство водорода обычно требует энергии (часто из ископаемого топлива), а его хранение представляет сложность.

Водородно-кислородный топливный элемент вырабатывает электричество, при этом вода является единственным продуктом

6.12

Wind Energy · ⁨Энергия ветра⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.R: Describe the use of wind energy in power generation.

ENG-3.R.1 Wind turbines use the kinetic energy of moving air to spin a turbine, which spins a generator, producing electricity.

Learning Objective ENG-3.S: Describe the effects of the use of wind energy in power generation on the environment.

ENG-3.S.1 Wind energy is a renewable, clean source of energy. However, birds and bats may be killed if they fly into the spinning turbine blades.

Русский

Цель обучения ENG-3.R: Описать использование энергии ветра в производстве электроэнергии.

ENG-3.R.1 Ветровые турбины используют кинетическую энергию движущегося воздуха для вращения ротора, который вращает генератор, вырабатывая электричество.

Цель обучения ENG-3.S: Описать влияние использования энергии ветра в производстве электроэнергии на окружающую среду.

ENG-3.S.1 Энергия ветра — это возобновляемый чистый источник энергии. Однако птицы и летучие мыши могут погибнуть, если влетят в лопасти вращающейся турбины.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Wind 风能 turbines convert moving air to electricity – renewable, clean, and low-operating-cost, but intermittent, land- or sea-intensive, and a hazard to birds and bats. Best where winds are strong and steady.

Русский

Ветрогенераторы преобразуют движение воздуха в электричество — это возобновляемый, чистый источник с низкими эксплуатационными расходами, но он работает прерывисто, занимает много земли или морской поверхности и представляет опасность для птиц и летучих мышей. Наиболее эффективен там, где ветер сильный и постоянный.

Три высоких белых ветрогенератора на зеленом сельскохозяйственном поле — Ветрогенераторы на сельскохозяйственных угодьях. Они занимают мало места, поэтому земля между ними может продолжать использоваться для земледелия

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Wind/wɪnd/	Ветер
wind turbines/wɪnd ˈtɜːbaɪnz/	ветряных турбин

6.13

Energy Conservation · ⁨Экономия энергии⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.T: Describe methods for conserving energy.

ENG-3.T.1 Some of the methods for conserving energy around a home include adjusting the thermostat to reduce the use of heat and air conditioning, conserving water, use of energy-efficient appliances, and conservation landscaping.
ENG-3.T.2 Methods for conserving energy on a large scale include improving fuel economy for vehicles, using BEVs (battery electric vehicles) and hybrid vehicles, using public transportation, and implementing green building design features.

Русский

Цель обучения ENG-3.T: Описать методы экономии энергии.

ENG-3.T.1 Некоторые методы экономии энергии в доме включают регулировку термостата для снижения использования отопления и кондиционирования, экономию воды, использование энергоэффективных бытовых приборов и рациональное озеленение участка.
ENG-3.T.2 Методы масштабной экономии энергии включают повышение топливной эффективности транспортных средств, использование электромобилей на аккумуляторной базе (BEV) и гибридных автомобилей, применение общественного транспорта, а также внедрение элементов экологичного проектирования зданий.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Energy conservation 节能 reduces demand through efficiency (LED lighting, insulation, efficient appliances, public transport) and behavior. Saving energy is often the cheapest and cleanest option – the energy you do not use needs no fuel and makes no pollution.

A related efficiency gain is cogeneration 热电联产 (combined heat and power): a single fuel burn is used to make both electricity and useful heat, capturing the waste heat that an ordinary power plant simply dumps – so far more of the fuel's energy ends up doing useful work.

Worked example. Replacing a $60\ \text{W}$ incandescent bulb with a $10\ \text{W}$ LED that gives the same light saves $50\ \text{W}$. Running it $5$ hours a day saves $50\ \text{W}\times5\ \text{h}=250\ \text{Wh}=0.25\ \text{kWh}$ per day, or about $0.25\times365\approx91\ \text{kWh}$ per year. Multiply that by every bulb in a city and conservation rivals a new power plant – at far lower cost.

Русский

Энергосбережение снижает потребление за счет повышения эффективности (светодиодное освещение, теплоизоляция, энергоэффективные бытовые приборы, общественный транспорт) и изменения поведения. Сбережение энергии часто является самым дешевым и чистым вариантом — энергия, которую вы не используете, не требует топлива и не создает загрязнений.

Смежная эффективность достигается за счет когенерации (совместного производства тепла и электроэнергии): одно сжигание топлива используется для получения как электроэнергии, так и полезного тепла, улавливая отходящее тепло, которое обычная электростанция просто сбрасывает — так значительно большая часть энергии топлива превращается в полезную работу.

Разобранное решение. Замена $60\ \text{W}$ лампочки накаливания на $10\ \text{W}$ светодиодную, дающую такой же свет, экономит $50\ \text{W}$. При использовании $5$ часов в день это экономит $50\ \text{W}\times5\ \text{h}=250\ \text{Wh}=0.25\ \text{kWh}$ в день, или около $0.25\times365\approx91\ \text{kWh}$ в год. Умножьте это на количество всех лампочек в городе, и экономия энергии сравнится со строительством новой электростанции — по гораздо более низкой цене.

Солнечная электростанция: увеличение выработки возобновляемой энергии и снижение спроса — оба являются стратегиями энергосбережения

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Energy conservation/ˈenədʒi ˌkɒnsəˈveɪʃn/	Закон сохранения энергии
cogeneration/ˌkəʊdʒənəˈreɪʃn/	когенерация
power station/ˈpaʊə ˈsteɪʃn/	электростанция
nuclear power station/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə ˈsteɪʃn/	атомная электростанция

6.13

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Separate renewable (sun, wind, water) from non-renewable (fossil fuels, nuclear) and weigh each source's trade-offs.
Fossil fuels are energy-dense but emit CO₂; nuclear emits no CO₂ but leaves long-lived waste.
Do half-life math: after $n$ half-lives a fraction $(\tfrac12)^n$ remains.
Note that solar and wind are intermittent and need storage or backup.
Conservation (efficiency) is often the cheapest, cleanest option — the energy not used needs no fuel.
Know the coal ranks (peat → lignite → bituminous → anthracite; more heat/pressure/burial → higher energy) and the unconventional fuels fracking (shale oil/gas; groundwater + VOC pollution) and tar sands (bitumen, energy-intensive).
Ethanol adds no net CO₂ but has a low EROEI; cogeneration (combined heat and power) captures waste heat so one fuel gives both electricity and heat.

Русский

Различайте возобновляемые (солнце, ветер, вода) и невозобновляемые (ископаемое топливо, ядерная энергия) источники и оценивайте компромиссы каждого источника.
Ископаемое топливо обладает высокой плотностью энергии, но выделяет CO₂; ядерная энергия не выделяет CO₂, но оставляет долгоживущие отходы.
Выполните расчеты периода полураспада: после $n$ периодов полураспада остается доля $(\tfrac12)^n$.
Отметьте, что солнечная и ветровая энергия прерывисты и требуют накопления или резервного питания.
Экономия (повышение эффективности) часто является самым дешевым и чистым вариантом — неиспользованная энергия не требует топлива.
Знать степени угля (торф → лигнит → каменный уголь → антрацит; больше тепла/давления/погребения → выше энергоемкость) и нетрадиционные виды топлива фракционной гидравлической разрывной пластовой технологии (shale oil/gas; загрязнение грунтовых вод и VOC) и битуминозные пески (битум, энергозатратные).
Этанол не добавляет чистого CO₂, но имеет низкий EROEI; когенерация (совместное производство тепла и электроэнергии) улавливает отходящее тепло, чтобы одно топливо давало и электричество, и тепло.

Atmospheric Pollution · ⁨Загрязнение атмосферы⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

7.1

Introduction to Air Pollution · ⁨Введение в загрязнение воздуха⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.A: Identify the sources and effects of air pollutants.

STB-2.A.1 Coal combustion releases air pollutants including carbon dioxide, sulfur dioxide, toxic metals, and particulates.
STB-2.A.2 The combustion of fossil fuels releases nitrogen oxides into the atmosphere. They lead to the production of ozone, formation of photochemical smog, and convert to nitric acid in the atmosphere, causing acid rain. Other pollutants produced by fossil fuel combustion include carbon monoxide, hydrocarbons, and particulate matter.
STB-2.A.3 Air quality can be affected through the release of sulfur dioxide during the burning of fossil fuels, mainly diesel fuels.
STB-2.A.4 Through the Clean Air Act, the Environmental Protection Agency (EPA) regulated the use of lead, particularly in fuels, which dramatically decreased the amount of lead in the atmosphere.
STB-2.A.5 Air pollutants can be primary or secondary pollutants.

Русский

Ключевое понимание (STB-2): Деятельность человека имеет физические, химические и биологические последствия для атмосферы.

Цель обучения STB-2.A: Определить источники и эффекты загрязняющих веществ в воздухе.

STB-2.A.1 Сжигание угля выделяет загрязняющие вещества в воздух, включая углекислый газ, диоксид серы, токсичные металлы и взвешенные частицы.
STB-2.A.2 Сжигание ископаемого топлива выделяет оксиды азота в атмосферу. Они приводят к образованию озона, формированию фотохимического смога и превращаются в атмосферном воздухе в азотную кислоту, вызывая кислотные дожди. Другими загрязняющими веществами, образующимися при сжигании ископаемого топлива, являются угарный газ, углеводороды и взвешенные частицы.
STB-2.A.3 Качество воздуха может ухудшаться из-за выброса диоксида серы во время сжигания ископаемого топлива, преимущественно дизельного топлива.
STB-2.A.4 Согласно Закону о чистом воздухе, Агентство по охране окружающей среды (EPA) регулировало использование свинца, особенно в топливе, что значительно сократило содержание свинца в атмосфере.
STB-2.A.5 Загрязняющие вещества воздуха могут быть первичными или вторичными.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Air pollution 空气污染 is harmful substances in the atmosphere. Primary pollutants 一次污染物 are emitted directly (carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfur dioxide, particulates); secondary pollutants 二次污染物 form in the air from reactions (like ozone in smog). Most come from burning fossil fuels in vehicles, power plants, and industry.

Русский

Загрязнение воздуха — это вредные вещества в атмосфере. Первичные загрязнители выбрасываются непосредственно (угарный газ, оксиды азота, диоксид серы, взвешенные частицы); вторичные загрязнители образуются в воздухе в результате реакций (например, озона в смоге). Большинство их来源 происходит от сжигания ископаемого топлива в транспортных средствах, электростанциях и промышленности.

7.2

Photochemical Smog · ⁨Фотохимический смог⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.B: Explain the causes and effects of photochemical smog and methods to reduce it.

STB-2.B.1 Photochemical smog is formed when nitrogen oxides and volatile organic hydrocarbons react with heat and sunlight to produce a variety of pollutants.
STB-2.B.2 Many environmental factors affect the formation of photochemical smog.
STB-2.B.3 Nitrogen oxide is produced early in the day. Ozone concentrations peak in the afternoon and are higher in the summer because ozone is produced by chemical reactions between oxygen and sunlight.
STB-2.B.4 Volatile Organic Compounds (VOCs), such as formaldehyde and gasoline, evaporate or sublimate at room temperature. Trees are a natural source of VOCs.
STB-2.B.5 Photochemical smog often forms in urban areas because of the large number of motor vehicles there.
STB-2.B.6 Photochemical smog can be reduced through the reduction of nitrogen oxide and VOCs.
STB-2.B.7 Photochemical smog can harm human health in several ways, including causing respiratory problems and eye irritation.

Русский

Цель обучения STB-2.B: Объяснить причины и эффекты фотохимического смога, а также методы его снижения.

STB-2.B.1 Фотохимический смог образуется, когда оксиды азота и летучие органические углеводороды реагируют под воздействием тепла и солнечного света, образуя различные загрязняющие вещества.
STB-2.B.2 На образование фотохимического смога влияет множество факторов окружающей среды.
STB-2.B.3 Оксиды азота выделяются в начале дня. Концентрация озона достигает пика днем и выше летом, поскольку озон образуется в результате химических реакций между кислородом и солнечным светом.
STB-2.B.4 Летучие органические соединения (VOC), такие как формальдегид и бензин, испаряются или сублимируются при комнатной температуре. Деревья являются естественным источником VOC.
STB-2.B.5 Фотохимический смог часто образуется в городских районах из-за большого количества транспортных средств.
STB-2.B.6 Фотохимический смог можно снизить за счет уменьшения выбросов оксидов азота и летучих органических соединений.
STB-2.B.7 Фотохимический смог может наносить вред здоровью человека несколькими способами, включая вызывание проблем с дыханием и раздражение глаз.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Photochemical smog 光化学烟雾 forms when sunlight drives reactions among nitrogen oxides and volatile organic compounds from car exhaust, producing ground-level ozone 臭氧. It is worst in sunny, car-heavy cities and harms lungs. (Ground-level ozone is a pollutant, unlike the protective ozone layer high up.)

Русский

Фотохимический смог образуется, когда солнечный свет запускает реакции между оксидами азота и летучими органическими соединениями из автомобильных выхлопов, производя озон на уровне земли. Он наиболее опасен в солнечных, густонаселенных автомобилями городах и вредит легким. (Озон на уровне земли — это загрязнитель, в отличие от защитного озонового слоя высоко в атмосфере.)

Панорама Лос-Анджелеса едва различима сквозь густую серо-коричневую дымку, на переднем плане автомобили на автомагистрали — Фотохимический смог над Лос-Анджелесом: в солнечный день выхлопные газы автомобилей реагируют на свет, образуя коричневую дымку, скрывающую панораму города

7.3

Thermal Inversion · ⁨Термическая инверсия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.C: Describe thermal inversion and its relationship with pollution.

STB-2.C.1 During a thermal inversion, the normal temperature gradient in the atmosphere is altered as the air temperature at the Earth's surface is cooler than the air at higher altitudes.
STB-2.C.2 Thermal inversion traps pollution close to the ground, especially smog and particulates.

Русский

Цель обучения STB-2.C: Описать термическую инверсию и ее связь с загрязнением.

STB-2.C.1 Во время термической инверсии изменяется нормальный температурный градиент в атмосфере: температура воздуха у поверхности Земли становится ниже, чем температура воздуха на больших высотах.
STB-2.C.2 Термическая инверсия удерживает загрязняющие вещества близко к земле, особенно смог и взвешенные частицы.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Thermal inversion

A thermal inversion 逆温 traps pollution near the ground. Normally warm air rises and carries pollutants away, but in an inversion a layer of warm air sits above cooler air, capping it. Pollutants accumulate below – causing dangerous smog episodes, especially in valleys.

Русский

Термическая инверсия

Термическая инверсия удерживает загрязнения у поверхности земли. Обычно теплый воздух поднимается и разносит загрязнения, но при инверсии слой теплого воздуха находится над более холодным, «перекрывая» его. Загрязнения накапливаются ниже — вызывая опасные эпизоды смога, особенно в долинах.

Обычно теплый воздух поднимается и рассеивает загрязнения; инверсия удерживает их у поверхности земли

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Air pollution/eə pəˈluːʃn/	Загрязнение воздуха
Primary pollutants/ˈpraɪməri pəˈluːtənts/	первичные загрязнители
secondary pollutants/ˈsekəndəri pəˈluːtənts/	вторичные загрязнители
Photochemical smog/ˌfəʊtəʊˈkemɪkl smɒɡ/	Фотохимический смог
ozone/ˈəʊzəʊn/	озоном
thermal inversion/ˈθɜːml ɪnˈvɜːʃn/	тепловая инверсия
Particulate matter/pəˈtɪkjʊleɪt ˈmætə/	Взвешенные частицы
radon/ˈreɪdɒn/	радон
asbestos/æsˈbestəs/	асбест
catalytic converters/ˌkætəˈlɪtɪk kənˈvɜːtəz/	каталитические нейтрализаторы
scrubbers/ˈskrʌbəz/	скрубберы (газоочистные установки)
electrostatic precipitators/ɪˌlektrəʊˈstætɪk prɪˈsɪpɪteɪtəz/	электрофильтры

7.4

Atmospheric CO2 and Particulates · ⁨Атмосферный CO2 и взвешенные частицы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.D: Describe natural sources of $CO_2$ and particulates.

STB-2.D.1 $CO_2$ appears naturally in the atmosphere from sources such as respiration, decomposition, and volcanic eruptions.
STB-2.D.2 There are a variety of natural sources of particulate matter.

Русский

Цель обучения STB-2.D: Описать природные источники $CO_2$ и взвешенных частиц.

STB-2.D.1 $CO_2$ появляется в атмосфере естественным путем из таких источников, как дыхание, разложение органики и вулканические извержения.
STB-2.D.2 Существует множество природных источников взвешенных частиц.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Rising atmospheric $\text{CO}_2$ from fossil fuels enhances the greenhouse effect and warms the climate. Particulate matter 颗粒物 (tiny solid/liquid particles, PM2.5 and PM10) penetrates deep into lungs, causing respiratory and heart disease, and reduces visibility.

Русский

Растущий атмосферный $\text{CO}_2$ от сжигания ископаемого топлива усиливает парниковый эффект и нагревает климат. Взвешенные частицы (мельчайшие твердые/жидкие частицы, PM2.5 и PM10) проникают глубоко в легкие, вызывая респираторные и сердечные заболевания, а также снижают видимость.

7.5

Indoor Air Pollutants · ⁨Внутренние загрязнители воздуха⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.E: Identify indoor air pollutants.

STB-2.E.1 Carbon monoxide is an indoor air pollutant that is classified as an asphyxiant.
STB-2.E.2 Indoor air pollutants that are classified as particulates include asbestos, dust, and smoke.
STB-2.E.3 Indoor air pollutants can come from natural sources, human-made sources, and combustion.
STB-2.E.4 Common natural source indoor air pollutants include radon, mold, and dust.
STB-2.E.5 Common human-made indoor air pollutants include insulation, Volatile Organic Compounds (VOCs) from furniture, paneling and carpets; formaldehyde from building materials, furniture, upholstery, and carpeting; and lead from paints.
STB-2.E.6 Common combustion air pollutants include carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfur dioxide, particulates, and tobacco smoke.
STB-2.E.7 Radon-222 is a naturally occurring radioactive gas that is produced by the decay of uranium found in some rocks and soils.

Learning Objective STB-2.F: Describe the effects of indoor air pollutants.

STB-2.F.1 Radon gas can infiltrate homes as it moves up through the soil and enters homes via the basement or cracks in the walls or foundation. It is also dissolved in groundwater that enters homes through a well.
STB-2.F.2 Exposure to radon gas can lead to radon-induced lung cancer, which is the second leading cause of lung cancer in America.

Русский

Цель обучения STB-2.E: Определить загрязнители воздуха внутри помещений.

STB-2.E.1 Угарный газ является загрязнителем воздуха внутри помещений, который классифицируется как удушающее вещество.
STB-2.E.2 К загрязнителям воздуха внутри помещений, классифицируемым как взвешенные частицы, относятся асбест, пыль и дым.
STB-2.E.3 Загрязнители воздуха внутри помещений могут поступать из природных источников, антропогенных источников и в результате горения.
STB-2.E.4 Распространенными природными источниками загрязнения воздуха внутри помещений являются радон, плесень и пыль.
STB-2.E.5 Распространенными антропогенными источниками загрязнения воздуха внутри помещений являются изоляционные материалы, летучие органические соединения (VOC) из мебели, панелей и ковров; формальдегид из строительных материалов, мебели, обивки и коврового покрытия; а также свинец из красок.
STB-2.E.6 Распространенными загрязнителями воздуха, образующимися при горении, являются угарный газ, оксиды азота, диоксид серы, взвешенные частицы и табачный дым.
STB-2.E.7 Радон-222 — это Naturally occurring radioactive gas (природный радиоактивный газ), который образуется в результате распада урана, содержащегося в некоторых породах и почвах.

Цель обучения STB-2.F: Описать воздействие загрязнителей воздуха внутри помещений.

STB-2.F.1 Газ радона может проникать в дома, поднимаясь через почву и проникая внутрь через подвал, трещины в стенах или фундамент. Он также растворяется в подземных водах, которые поступают в дома через скважины.
STB-2.F.2 Воздействие газа радона может привести к раку легких, вызванному радон, который является второй по частоте причиной рака легких в Америке.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Indoor air can be more polluted than outdoor. Common indoor pollutants include radon 氡 (radioactive gas from the ground, a lung-cancer risk), carbon monoxide, asbestos 石棉, tobacco smoke, mold, and VOCs from paints and furnishings. Ventilation and source control reduce exposure.

Русский

Воздух внутри помещений может быть более загрязненным, чем на улице. Распространенные внутренние загрязнители включают радон (радиоактивный газ из почвы, риск рака легких), угарный газ, асбест, табачный дым, плесень и VOC из красок и мебели. Вентиляция и контроль источников снижают воздействие.

Внутренняя печь для приготовления пищи: дым биомассы является основным внутренним загрязнителем воздуха во многих домах мира

7.6

Reduction of Air Pollutants · ⁨Снижение уровня загрязнителей воздуха⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.G: Explain how air pollutants can be reduced at the source.

STB-2.G.1 Methods to reduce air pollutants include regulatory practices, conservation practices, and alternative fuels.
STB-2.G.2 A vapor recovery nozzle is an air pollution control device on a gasoline pump that prevents fumes from escaping into the atmosphere when fueling a motor vehicle.
STB-2.G.3 A catalytic converter is an air pollution control device for internal combustion engines that converts pollutants (CO, $NO_x$, and hydrocarbons) in exhaust into less harmful molecules ($CO_2$, $N_2$, $O_2$, and $H_2O$).
STB-2.G.4 Wet and dry scrubbers are air pollution control devices that remove particulates and/or gases from industrial exhaust streams.
STB-2.G.5 Methods to reduce air pollution from coal-burning power plants include scrubbers and electrostatic precipitators.

Русский

Цель обучения STB-2.G: Объяснить, как можно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на источнике их образования.

STB-2.G.1 Методы снижения загрязнения воздуха включают нормативные меры, методы сохранения ресурсов и альтернативное топливо.
STB-2.G.2 Насадка для улавливания паров — это устройство контроля загрязнения воздуха на бензоколонке, которое предотвращает выход паров в атмосферу при заправке транспортного средства.
STB-2.G.3 Каталитический нейтрализатор — это устройство контроля загрязнения воздуха для двигателей внутреннего сгорания, которое преобразует загрязняющие вещества (CO, $NO_x$ и углеводороды) в выхлопных газах в менее опасные молекулы ($CO_2$, $N_2$, $O_2$ и $H_2O$).
STB-2.G.4 Мокрые и сухие скрубберы — это устройства контроля загрязнения воздуха, удаляющие взвешенные частицы и/или газы из промышленных выбросов.
STB-2.G.5 Методы снижения загрязнения воздуха от электростанций, работающих на угле, включают использование скрубберов и электрофильтров.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Air pollution is cut by technology and policy: catalytic converters 催化转化器 on cars, scrubbers 洗涤器 and electrostatic precipitators 静电除尘器 on smokestacks, cleaner fuels, and laws like the Clean Air Act setting emission limits. Reducing fossil-fuel use addresses the root cause.

Русский

Уровень загрязнения воздуха снижается благодаря технологиям и политике: каталитические нейтрализаторы на автомобилях, скрубберы и электрофильтры на трубах, более чистое топливо и законы, такие как Чистый воздушный акт, устанавливающие лимиты выбросов. Снижение использования ископаемого топлива устраняет коренную причину.

Каталитический нейтрализатор превращает вредные NO и CO в безвредные N2 и CO2

7.7

Acid Rain · ⁨Кислотные дожди⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.H: Describe acid deposition.

STB-2.H.1 Acid rain and deposition is due to nitrogen oxides and sulfur oxides from anthropogenic and natural sources in the atmosphere.
STB-2.H.2 Nitric oxides that cause acid deposition come from motor vehicles and coal-burning power plants. Sulfur dioxides that cause acid deposition come from coal-burning power plants.

Learning Objective STB-2.I: Describe the effects of acid deposition on the environment.

STB-2.I.1 Acid deposition mainly affects communities that are downwind from coal-burning power plants.
STB-2.I.2 Acid rain and deposition can lead to the acidification of soils and bodies of water and corrosion of human-made structures.
STB-2.I.3 Regional differences in soils and bedrock affect the impact that acid deposition has on the region—such as limestone bedrock's ability to neutralize the effect of acid rain on lakes and ponds.

Русский

Цель обучения STB-2.H: Описать кислотный депозит.

STB-2.H.1 Кислотные дожди и депозиты возникают из-за оксидов азота и серы антропогенного и природного происхождения в атмосфере.
STB-2.H.2 Оксиды азота, вызывающие кислотный депозит, поступают от автомобильного транспорта и электростанций, работающих на угле. Диоксид серы, вызывающий кислотный депозит, поступает от электростанций, работающих на угле.

Цель обучения STB-2.I: Описать влияние кислотного депозита на окружающую среду.

STB-2.I.1 Кислотный депозит преимущественно влияет на сообщества, расположенные по ветру от электростанций, работающих на угле.
STB-2.I.2 Кислотные дожди и депозиты могут приводить к закислению почв и водоемов, а также к коррозии искусственных сооружений.
STB-2.I.3 Региональные различия в почвах и коренных породах влияют на воздействие кислотного депозита на регион — например, способность известняковых пород нейтрализовать эффект кислотных дождей на озерах и прудах.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Acid rain 酸雨 forms when sulfur dioxide and nitrogen oxides react with water in the air to make sulfuric and nitric acids, which fall far downwind. It acidifies lakes and soils (harming fish and trees), leaches nutrients, and corrodes buildings. Reducing $\text{SO}_2$ and $\text{NO}_x$ emissions is the fix.

Русский

Кислотные дожди образуются, когда диоксид серы и оксиды азота реагируют с водой в воздухе, образуя серную и азотную кислоты, которые выпадают далеко вниз по ветру. Они закисляют озера и почву (вредят рыбам и деревьям), выщелачивают питательные вещества и разрушают здания. Решение заключается в сокращении выбросов $\text{SO}_2$ и $\text{NO}_x$.

*Оксиды азота и серы образуют азотную и серную кислоты в осадках

Засыхание леса: кислотные осадки от SO2 и NOx могут повреждать деревья далеко к подветренной стороне от источника

Explore · ⁨Исследовать⁩

How acidic is acid rain? · ⁨Насколько кислый кислотный дождь?⁩

Acid rain forms when sulfur and nitrogen oxides dissolve into rain, dropping its pH well below the normal ~5.6. Each pH unit down is ten times more acidic. · ⁨Кислотный дождь образуется, когда оксиды серы и азота растворяются в осадках, снижая pH значительно ниже нормального ~5.6. Каждое снижение на единицу pH означает десятикратное увеличение кислотности.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Acid rain/ˈæsɪd reɪn/	Кислотные дожди
noise pollution/nɔɪz pəˈluːʃn/	шумовое загрязнение
hearing loss/ˈhɪərɪŋ lɒs/	потеря слуха
stress/stres/	напряжение
wildlife/ˈwaɪldlaɪf/	дикая природа

7.8

Noise Pollution · ⁨Шумовое загрязнение⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-2): Human activities have physical, chemical, and biological consequences for the atmosphere.

Learning Objective STB-2.J: Describe human activities that result in noise pollution and its effects.

STB-2.J.1 Noise pollution is sound at levels high enough to cause physiological stress and hearing loss.
STB-2.J.2 Sources of noise pollution in urban areas include transportation, construction, and domestic and industrial activity.
STB-2.J.3 Some effects of noise pollution on animals in ecological systems include stress, the masking of sounds used to communicate or hunt, damaged hearing, and causing changes to migratory routes.

Русский

Цель обучения STB-2.J: Описать виды человеческой деятельности, приводящие к шумовому загрязнению, и его последствия.

STB-2.J.1 Шумовое загрязнение — это звук на уровнях, достаточных для вызова физиологического стресса и потери слуха.
STB-2.J.2 Источники шумового загрязнения в городских районах включают транспорт, строительство, а также бытовую и промышленную деятельность.
STB-2.J.3 Некоторые эффекты шумового загрязнения на животных в экосистемах включают стресс, маскировку звуков, используемых для общения или охоты, повреждение слуха и изменение миграционных маршрутов.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Noise pollution 噪声污染 is unwanted or harmful sound in the environment. Major sources are road traffic, aircraft, trains, industry, and construction. In people, long or loud exposure causes hearing loss 听力损失, stress 压力, sleep loss, and higher blood pressure. It also disturbs wildlife 野生动物: it masks the sounds animals use to communicate, navigate, and find mates, and underwater noise from ships is especially harmful to whales and dolphins. It is reduced by sound barriers, quieter engines and mufflers, and land-use planning such as buffer zones around airports.

Worked example. Normal rain has a pH of about 5.6; an acid-rain sample measures pH 3.6. Because pH is a base-10 logarithmic scale, each unit is a $10\times$ change in hydrogen-ion concentration, so pH 3.6 is $10^{(5.6-3.6)}=10^{2}=100$ times more acidic than normal rain. That hundred-fold jump is why acid rain damages leaves, soils, and limestone so quickly.

Русский

Шумовое загрязнение — это нежелательный или вредный звук в окружающей среде. Основные источники: автомобильное движение, воздушный транспорт, поезда, промышленность и строительство. У людей длительная или громкая экспозиция вызывает потерю слуха, стресс, нарушение сна и повышенное артериальное давление. Это также нарушает дикую природу: шум маскирует звуки, которые животные используют для общения, навигации и поиска партнёров, а подводный шум от судов особенно опасен для китов и дельфинов. Он снижается с помощью звуковых барьеров, более тихих двигателей и глушителей, а также градостроительного планирования, такого как буферные зоны вокруг аэропортов.

Разобранный пример. Обычный дождь имеет pH около 5.6; образец кислотного дождя показывает pH 3.6. Поскольку шкала pH является логарифмической по основанию 10, каждое изменение единицы соответствует изменению концентрации ионов водорода в $10\times$ раза. Следовательно, pH 3.6 означает, что раствор в $10^{(5.6-3.6)}=10^{2}=100$ раз более кислый, чем обычный дождь. Стократное увеличение кислотности объясняет, почему кислотные дожди так быстро повреждают листья, почву и известняк.

7.8

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Distinguish primary pollutants (emitted directly: CO, NOₓ, SO₂, particulates) from secondary (form in the air: ground-level ozone).
Ground-level ozone is a pollutant, but the ozone layer high up is protective — do not confuse them.
Explain how a thermal inversion traps pollution near the ground.
Acid rain (from SO₂ and NOₓ) often falls far downwind, making it an international problem.
Link control methods to pollutants (catalytic converters, scrubbers, cleaner fuels, emission laws).

Русский

Различайте первичные загрязнители (выбрасываемые непосредственно: CO, NOₓ, SO₂, частицы) и вторичные (образуются в воздухе: приземной озон).
Приземной озон является загрязнителем, но озоновый слой высоко в атмосфере защитен — не путайте их.
Объясните, как термическая инверсия удерживает загрязнения вблизи земли.
Кислотный дождь (от SO₂ и NOₓ) часто выпадает далеко к подветренной стороне, что делает его международной проблемой.
Связать методы контроля с загрязнителями (каталитические нейтрализаторы, скрубберы, чистое топливо, законы об эмиссии).

Aquatic and Terrestrial Pollution · ⁨Загрязнение водной и наземной среды⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

8.1

Sources of Pollution · ⁨Источники загрязнения⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.A: Identify differences between point and nonpoint sources of pollution.

STB-3.A.1 A point source refers to a single, identifiable source of a pollutant, such as a smokestack or waste discharge pipe.
STB-3.A.2 Nonpoint sources of pollution are diffused and can therefore be difficult to identify, such as pesticide spraying or urban runoff.

Русский

Устойчивое понимание (STB-3): Деятельность человека, включая использование ресурсов, имеет физические, химические и биологические последствия для экосистем.

Цель обучения STB-3.A: Определять различия между точечными и неточечными источниками загрязнения.

STB-3.A.1 Точечный источник — это единый, идентифицируемый источник загрязняющего вещества, такой как дымовая труба или труба для сброса отходов.
STB-3.A.2 Неточечные источники загрязнения являются рассеянными и поэтому могут быть трудно идентифицируемыми, например, распыление пестицидов или поверхностный сток в городской среде.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Pollution sources are point or nonpoint. A point source 点源 comes from a single, identifiable place (a factory pipe, a sewage outfall) – easy to locate and regulate. A nonpoint source 非点源 is spread out (farm runoff, urban street runoff, car exhaust) – much harder to control because it comes from everywhere.

Русский

Источники загрязнения являются точечными или неточечными. Точечный источник исходит из одного идентифицируемого места (труба завода, сток канализации) — легко найти и регулировать. Неточечный источник рассеян (сельскохозяйственные стоки, городские уличные стоки, выхлопные газы автомобилей) — гораздо сложнее контролировать, потому что он исходит повсюду.

8.2

Human Impacts on Ecosystems · ⁨Влияние человека на экосистемы⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.B: Describe the impacts of human activities on aquatic ecosystems.

STB-3.B.1 Organisms have a range of tolerance for various pollutants. Organisms have an optimum range for each factor where they can maintain homeostasis. Outside of this range, organisms may experience physiological stress, limited growth, reduced reproduction, and in extreme cases, death.
STB-3.B.2 Coral reefs have been suffering damage due to a variety of factors, including increasing ocean temperature, sediment runoff, and destructive fishing practices.
STB-3.B.3 Oil spills in marine waters cause organisms to die from the hydrocarbons in oil. Oil that floats on the surface of water can coat the feathers of birds and fur of marine mammals. Some components of oil sink to the ocean floor, killing some bottom-dwelling organisms.
STB-3.B.4 Oil that washes up on the beach can have economic consequences on the fishing and tourism industries.
STB-3.B.5 Oceanic dead zones are areas of low oxygen in the world's oceans caused by increased nutrient pollution.
STB-3.B.6 An oxygen sag curve is a plot of dissolved oxygen levels versus the distance from a source of pollution, usually excess nutrients and biological refuse.
STB-3.B.7 Heavy metals used for industry, especially mining and burning of fossil fuels, can reach the groundwater, impacting the drinking water supply.
STB-3.B.8 Litter that reaches aquatic ecosystems, besides being unsightly, can create intestinal blockage and choking hazards for wildlife and introduce toxic substances to the food chain.
STB-3.B.9 Increased sediment in waterways can reduce light infiltration, which can affect primary producers and visual predators. Sediment can also settle, disrupting habitats.
STB-3.B.10 When elemental sources of mercury enter aquatic environments, bacteria in the water convert it to highly toxic methylmercury.

Русский

Цель обучения STB-3.B: Описывать влияние деятельности человека на водные экосистемы.

STB-3.B.1 Организмы обладают диапазоном толерантности к различным загрязнителям. Для каждого фактора существует оптимальный диапазон, в котором они могут поддерживать гомеостаз. Вне этого диапазона организмы могут испытывать физиологический стресс, ограниченное развитие, снижение репродуктивной функции и в крайних случаях — смерть.
STB-3.B.2 Коралловые рифы страдают от повреждений по ряду причин, включая повышение температуры океана, смыв осадков и разрушительные методы рыболовства.
STB-3.B.3 Разливы нефти в морских водах приводят к гибели организмов под воздействием углеводородов, содержащихся в нефти. Нефть, плавающая на поверхности воды, может покрывать перья птиц и мех морских млекопитающих. Некоторые компоненты нефти тонут на дне океана, убивая донных организмов.
STB-3.B.4 Выплески нефти на берег могут иметь экономические последствия для рыболовной и туристической отраслей.
STB-3.B.5 Мертвые зоны в океане — это области с низким содержанием кислорода в мировых океанах, вызванные повышенным загрязнением питательными веществами.
STB-3.B.6 Кривая кислородного провала представляет собой график зависимости уровня растворенного кислорода от расстояния до источника загрязнения, обычно избыточных питательных веществ и биологических отходов.
STB-3.B.7 Тяжелые металлы, используемые в промышленности, особенно при добыче полезных ископаемых и сжигании ископаемого топлива, могут попадать в грунтовые воды, влияя на запасы питьевой воды.
STB-3.B.8 Мусор, попадающий в водные экосистемы, помимо эстетического вреда, может вызывать кишечную непроходимость и опасность удушья для дикой природы, а также вводить токсичные вещества в пищевую цепь.
STB-3.B.9 Увеличение количества осадка в водотоках может снижать проникновение света, что влияет на первичных производителей и хищников, полагающихся на зрение. Осадок также может оседать, нарушая места обитания.
STB-3.B.10 Когда элементарная ртуть попадает в водные среды, бактерии в воде преобразуют ее в высокотоксичный метилртуть.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Human activities – pollution, habitat destruction, overharvesting, introducing species – degrade ecosystems and reduce biodiversity. Because species are interconnected, harming one part can ripple through the whole system.

Русский

Деятельность человека — загрязнение, уничтожение среды обитания, чрезмерный вылов, введение видов — деградирует экосистемы и снижает биоразнообразие. Поскольку виды взаимосвязаны, причинение вреда одной части может иметь эффект домино во всей системе.

8.3

Endocrine Disruptors · ⁨Эндокринные разрушители⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.C: Describe endocrine disruptors.

STB-3.C.1 Endocrine disruptors are chemicals that can interfere with the endocrine system of animals.

Learning Objective STB-3.D: Describe the effects of endocrine disruptors on ecosystems.

STB-3.D.1 Endocrine disruptors can lead to birth defects, developmental disorders, and gender imbalances in fish and other species.

Русский

Цель обучения STB-3.C: Описывать эндокринные разрушители.

STB-3.C.1 Эндокринные разрушители — это химические вещества, которые могут нарушать работу эндокринной системы животных.

Цель обучения STB-3.D: Описывать влияние эндокринных разрушителей на экосистемы.

STB-3.D.1 Эндокринные разрушители могут приводить к порокам развития, нарушениям развития и дисбалансу пола у рыб и других видов.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Endocrine disruptors 内分泌干扰物 are chemicals (some pesticides, plasticizers like BPA) that mimic or block hormones, disrupting growth, reproduction, and development in wildlife and humans even at very low doses.

Русский

Эндокринные разрушители — это химические вещества (некоторые пестициды, пластификаторы, такие как БФА), которые имитируют или блокируют гормоны, нарушая рост, размножение и развитие у диких животных и людей даже при очень малых дозах.

8.4

Human Impacts on Wetlands and Mangroves · ⁨Влияние человека на болота и мангровые леса⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.E: Describe the impacts of human activity on wetlands and mangroves.

STB-3.E.1 Wetlands are areas where water covers the soil, either part or all of the time.
STB-3.E.2 Wetlands provide a variety of ecological services, including water purification, flood protection, water filtration, and habitat.
STB-3.E.3 Threats to wetlands and mangroves include commercial development, dam construction, overfishing, and pollutants from agriculture and industrial waste.

Русский

Цель обучения STB-3.E: Описать влияние деятельности человека на болота и мангровые леса.

STB-3.E.1 Болота — это территории, где почва покрыта водой, либо полностью, либо частично в течение определенного времени.
STB-3.E.2 Болота обеспечивают разнообразие экологических услуг, включая очистку воды, защиту от наводнений, фильтрацию воды и создание среды обитания.
STB-3.E.3 Угрозы для болот и мангровых лесов включают коммерческую застройку, строительство плотин, перелов рыбы и загрязнение из сельскохозяйственных и промышленных стоков.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Wetlands 湿地 and mangroves 红树林 filter pollutants, store floodwater, and nurse young fish, but they are drained and cleared for farms, shrimp ponds, and development. Losing them removes valuable ecosystem services and coastal protection.

Русский

Болота и мангровые леса фильтруют загрязнители, задерживают паводковые воды и служат убежищем для молодой рыбы, но они осушаются и расчищаются под фермы, пруды для выращивания креветок и застройку. Их потеря лишает ценных экосистемных услуг и защиты побережья.

Густые дугообразные опорные корни деревьев мангров, возвышающиеся из мелкой воды — Корни мангров: этот клубок задерживает осадки, успокаивает волны и прячет молодую рыбу, все услуги утрачиваются при вырубке мангров

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
point source/pɔɪnt sɔːs/	точечный источник
nonpoint source/ˌnɒnˈpɔɪnt sɔːs/	неточечный источник
Endocrine disruptors/ˈendəʊkraɪn dɪsˈrʌptəz/	Эндокринные разрушители
Wetlands/ˈwetləndz/	Влажные места обитания
mangroves/ˈmæŋɡrəʊvz/	мангровые леса

8.5

Eutrophication · ⁨Эвтрофикация⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.F: Explain the environmental effects of excessive use of fertilizers and detergents on aquatic ecosystems.

STB-3.F.1 Eutrophication occurs when a body of water is enriched in nutrients.
STB-3.F.2 The increase in nutrients in eutrophic aquatic environments causes an algal bloom. When the algal bloom dies, microbes digest the algae, along with the oxygen in the water, leading to a decrease in the dissolved oxygen levels in the water. The lack of dissolved oxygen can result in large die-offs of fish and other aquatic organisms.
STB-3.F.3 Hypoxic waterways are those bodies of water that are low in dissolved oxygen.
STB-3.F.4 Compared to eutrophic waterways, oligotrophic waterways have very low amounts of nutrients, stable algae populations, and high dissolved oxygen.
STB-3.F.5 Anthropogenic causes of eutrophication are agricultural runoff and wastewater release.

Русский

Цель обучения STB-3.F: Объяснить влияние чрезмерного использования удобрений и моющих средств на водные экосистемы.

STB-3.F.1 Эвтрофикация возникает, когда водоем обогащается питательными веществами.
STB-3.F.2 Повышение концентрации питательных веществ в эвтрофных водных средах вызывает цветение водорослей. Когда водоросли погибают, микроорганизмы разлагают их, одновременно расходуя растворенный кислород в воде, что приводит к снижению уровня растворенного кислорода. Нехватка растворенного кислорода может привести к массовому вымиранию рыб и других водных организмов.
STB-3.F.3 Гипоксические водотоки — это водоемы с низким содержанием растворенного кислорода.
STB-3.F.4 В отличие от эвтрофных водотоков, олиготрофные водотоки характеризуются очень низким содержанием питательных веществ, стабильной численностью водорослей и высоким уровнем растворенного кислорода.
STB-3.F.5 Антропогенные причины эвтрофикации включают сельскохозяйственные стоки и сброс сточных вод.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Eutrophication

Eutrophication 富营养化 happens when excess nutrients (nitrogen, phosphorus from fertilizer and sewage) trigger algal blooms 藻华. When the algae die, decomposers use up the oxygen, creating hypoxic 缺氧 "dead zones" that suffocate fish.

Русский

Эвтрофикация

Эвтрофикация происходит, когда избыток питательных веществ (азот, фосфор из удобрений и сточных вод) вызывает цветение водорослей. Когда водоросли умирают, редуценты расходуют кислород, создавая гипоксические «мертвые зоны», которые душат рыб.

Небольшой пруд, вся поверхность которого покрыта толстым слоем ярко-зеленых водорослей — Пруд, заросший цветением водорослей: лишние питательные вещества позволяют водорослям покрыть всю поверхность. Когда они погибают и гниют, вода теряет кислород

Избыток удобрений вызывает цветение водорослей, после чего вода лишается кислорода — Избыток удобрений вызывает цветение водорослей, затем вода теряет кислород

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Eutrophication/ˌjuːtrəfɪˈkeɪʃn/	Эвтрофикация
algal blooms/ˈælɡl bluːmz/	цветение водорослей
hypoxic/ˌhaɪpəʊˈzɪk/	гипоксия (кислородное голодание)
Thermal pollution/ˈθɜːml pəˈluːʃn/	Термическое загрязнение
Persistent organic pollutants/pəˈsɪstənt ɔːˈɡænɪk pəˈluːtənts/	стойкие органические загрязнители
Bioaccumulation/ˌbaɪəʊəˌkjuːmjʊˈleɪʃn/	биоаккумуляция

8.6

Thermal Pollution · ⁨Термическое загрязнение⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.G: Describe the effects of thermal pollution on aquatic ecosystems.

STB-3.G.1 Thermal pollution occurs when heat released into the water produces negative effects to the organisms in that ecosystem.
STB-3.G.2 Variations in water temperature affect the concentration of dissolved oxygen because warm water does not contain as much oxygen as cold water.

Русский

Цель обучения STB-3.G: Описать влияние теплового загрязнения на водные экосистемы.

STB-3.G.1 Тепловое загрязнение возникает, когда тепло, выделяемое в воду, оказывает негативное воздействие на организмы данной экосистемы.
STB-3.G.2 Изменения температуры воды влияют на концентрацию растворенного кислорода, поскольку теплая вода содержит меньше кислорода, чем холодная.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Thermal pollution 热污染 is heat added to water, usually from power-plant cooling. Warm water holds less dissolved oxygen and stresses aquatic life adapted to cooler temperatures.

Русский

Термическое загрязнение — это тепло, добавленное в воду, обычно от охлаждения электростанций. Теплая вода содержит меньше растворенного кислорода и создает стресс для водных организмов, адаптированных к более низким температурам.

8.7

Persistent Organic Pollutants (POPs) · ⁨Стойкие органические загрязнители (СОЗ)⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.H: Describe the effect of persistent organic pollutants (POPs) on ecosystems.

STB-3.H.1 Persistent organic pollutants (POPs) do not easily break down in the environment because they are synthetic, carbon-based molecules (such as DDT and PCBs).
STB-3.H.2 Persistent organic pollutants (POPs) can be toxic to organisms because they are soluble in fat, which allows them to accumulate in organisms' fatty tissues.
STB-3.H.3 Persistent organic pollutants (POPs) can travel over long distances via wind and water before being redeposited.

Русский

Цель обучения STB-3.H: Описать влияние стойких органических загрязнителей (СОЗ) на экосистемы.

STB-3.H.1 Стойкие органические загрязнители (СОЗ) не легко разлагаются в окружающей среде, так как представляют собой синтетические углеродсодержащие молекулы (например, ДДТ и ПХБ).
STB-3.H.2 Стойкие органические загрязнители (СОЗ) могут быть токсичны для организмов, поскольку они растворимы в жирах, что позволяет им накапливаться в жировых тканях организмов.
STB-3.H.3 Стойкие органические загрязнители (СОЗ) могут перемещаться на большие расстояния по воздуху и воде до повторного осаждения.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Persistent organic pollutants 持久性有机污染物 (POPs, like DDT and PCBs) resist breakdown, so they last for decades, travel far, and are fat-soluble, so they build up in organisms. This sets up bioaccumulation and biomagnification.

Русский

Стойкие органические загрязнители (СОЗ, такие как ДДТ и ПХБ) устойчивы к разложению, поэтому они сохраняются десятилетиями, путешествуют на большие расстояния и являются жирорастворимыми, поэтому накапливаются в организмах. Это создает условия для биоаккумуляции и биомagnesификации.

8.8

Bioaccumulation and Biomagnification · ⁨Биоаккумуляция и биомagnesификация⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.I: Describe bioaccumulation and biomagnification.

STB-3.I.1 Bioaccumulation is the selective absorption and concentration of elements or compounds by cells in a living organism, most commonly fat-soluble compounds.
STB-3.I.2 Biomagnification is the increase in concentration of substances per unit of body tissue that occurs in successively higher trophic levels of a food chain or in a food web.

Learning Objective STB-3.J: Describe the effects of bioaccumulation and biomagnification.

STB-3.J.1 Some effects that can occur in an ecosystem when a persistent substance is biomagnified in a food chain include eggshell thinning and developmental deformities in top carnivores of the higher trophic levels.
STB-3.J.2 Humans also experience harmful effects from biomagnification, including issues with the reproductive, nervous, and circulatory systems.
STB-3.J.3 DDT, mercury, and PCBs are substances that bioaccumulate and have significant environmental impacts.

Русский

Цель обучения STB-3.I: Описать биоаккумуляцию и биомасштабирование.

STB-3.I.1 Биоаккумуляция — это избирательное поглощение и концентрация элементов или соединений клетками живого организма, чаще всего жирорастворимых соединений.
STB-3.I.2 Биомасштабирование — это увеличение концентрации веществ на единицу массы тканей, происходящее на последовательно более высоких трофических уровнях пищевой цепи или пищевой сети.

Цель обучения STB-3.J: Описать последствия биоаккумуляции и биомасштабирования.

STB-3.J.1 Некоторые эффекты, которые могут возникнуть в экосистеме при биомасштабировании стойкого вещества в пищевой цепи, включают истончение яичной скорлупы и врожденные дефекты развития у высших хищников на верхних трофических уровнях.
STB-3.J.2 Люди также испытывают вредные последствия биомасштабирования, включая нарушения работы репродуктивной, нервной и сердечно-сосудистой систем.
STB-3.J.3 ДДТ, ртуть и ПХБ — это вещества, которые подвергаются биоаккумуляции и оказывают значительное воздействие на окружающую среду.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Bioaccumulation and biomagnification

Bioaccumulation 生物累积 is the build-up of a toxin within one organism over its life. Biomagnification 生物放大 is the increase in concentration up the food chain – top predators end up with the highest levels, which is why large predatory fish carry the most mercury.

Worked example. Suppose lake water holds DDT at just $0.01\ \text{ppm}$. Plankton concentrate it to $0.5\ \text{ppm}$, small fish to $2\ \text{ppm}$, large fish to $10\ \text{ppm}$, and a fish-eating eagle to $25\ \text{ppm}$. From water to eagle the concentration has multiplied about $\dfrac{25}{0.01}=2500$-fold – which is why a top predator can be poisoned even when the water itself looks only lightly polluted.

Русский

Биоаккумуляция и биомagnesификация

Биоаккумуляция — это накопление токсина внутри одного организма на протяжении его жизни. Биомagnesификация — это увеличение концентрации по пищевой цепи — хищники верхнего уровня оказываются с наивысшими уровнями, именно поэтому крупные хищные рыбы содержат больше всего ртути.

Разобранное пример. Предположим, в воде озера содержится ДДТ в количестве всего $0.01\ \text{ppm}$. Планктон концентрирует его до $0.5\ \text{ppm}$, мелкие рыбы до $2\ \text{ppm}$, крупные рыбы до $10\ \text{ppm}$, а орел, питающийся рыбой, до $25\ \text{ppm}$. От воды до орла концентрация увеличилась примерно в $\dfrac{25}{0.01}=2500$ раз — именно поэтому хищник верхнего уровня может отравиться, даже если сама вода выглядит лишь слегка загрязненной.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Toxins concentrate up the food chain · ⁨Токсины накапливаются по пищевой цепи⁩

Bioaccumulation builds a toxin up in one organism; biomagnification concentrates it at each step up the food chain, so top predators carry the highest doses. · ⁨Биоаккумуляция накапливает токсин в одном организме; биомножение концентрирует его на каждом этапе пищевой цепи, поэтому высшие хищники получают наибольшие дозы.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
Biomagnification/ˌbaɪəʊˌmæɡnɪfɪˈkeɪʃn/	Биомагнификация
sanitary landfills/ˈsænɪtəri ˈlændfɪlz/	санитарные полигоны
incinerators/ɪnˈsɪnəreɪtəz/	мусоросжигательные заводы
e-waste/iː weɪst/	электронные отходы (e-waste)
garbage patches/ˈɡɑːbɪdʒ ˈpætʃɪz/	мусорные пятна (в океане)
reduce, reuse, recycle/rɪˈdjuːs riːˈjuːz rɪˈsaɪkl/	сокращение, повторное использование, переработка
composting/ˈkɒmpɒstɪŋ/	компостирование
Sewage treatment/ˈsuːɪdʒ ˈtriːtmənt/	Очистка сточных вод

8.9

Solid Waste Disposal · ⁨Утилизация твердых отходов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.K: Describe solid waste disposal methods.

STB-3.K.1 Solid waste is any discarded material that is not a liquid or gas. It is generated in domestic, industrial, business, and agricultural sectors.
STB-3.K.2 Solid waste is most often disposed of in landfills. Landfills can contaminate groundwater and release harmful gases.
STB-3.K.3 Electronic waste, or e-waste, is composed of discarded electronic devices including televisions, cell phones, and computers.
STB-3.K.4 A sanitary municipal landfill consists of a bottom liner (plastic or clay), a storm water collection system, a leachate collection system, a cap, and a methane collection system.

Learning Objective STB-3.L: Describe the effects of solid waste disposal methods.

STB-3.L.1 Factors in landfill decomposition include the composition of the trash and conditions needed for microbial decomposition of the waste.
STB-3.L.2 Solid waste can also be disposed of through incineration, where waste is burned at high temperatures. This method significantly reduces the volume of solid waste but releases air pollutants.
STB-3.L.3 Some items are not accepted in sanitary landfills and may be disposed of illegally, leading to environmental problems. One example is used rubber tires, which when left in piles can become breeding grounds for mosquitoes that can spread disease.
STB-3.L.4 Some countries dispose of their waste by dumping it in the ocean. This practice, along with other sources of plastic, has led to large floating islands of trash in the oceans. Additionally, wildlife can become entangled in the waste, as well as ingest it.

Русский

Цель обучения STB-3.K: Описать методы утилизации твердых отходов.

STB-3.K.1 Твердые отходы — это любые выброшенные материалы, которые не являются жидкостями или газами. Они образуются в бытовом, промышленном, торговом и сельскохозяйственном секторах.
STB-3.K.2 Твердые отходы чаще всего захораниваются на полигонах. Полигоны могут загрязнять грунтовые воды и выделять опасные газы.
STB-3.K.3 Электронные отходы, или e-waste, состоят из выброшенных электронных устройств, включая телевизоры, мобильные телефоны и компьютеры.
STB-3.K.4 Санитарный муниципальный полигон состоит из нижнего барьера (пластикового или глиняного), системы сбора ливневых вод, системы сбора фильтрата, крышки и системы сбора метана.

Цель обучения STB-3.L: Описать последствия методов утилизации твердых отходов.

STB-3.L.1 Факторы разложения на полигонах включают состав мусора и условия, необходимые для микробного разложения отходов.
STB-3.L.2 Твердые отходы также можно утилизировать путем сжигания, при котором отходы сжигаются при высоких температурах. Этот метод значительно сокращает объем твердых отходов, но выделяет загрязняющие вещества в атмосферу.
STB-3.L.3 Некоторые предметы не принимаются на санитарных полигонах и могут выбрасываться незаконно, что приводит к экологическим проблемам. Примером являются бывшие в употреблении автомобильные шины, которые, скопившись в кучах, становятся местами размножения комаров, способных распространять болезни.
STB-3.L.4 Некоторые страны утилизируют свои отходы, сбрасывая их в океан. Эта практика, наряду с другими источниками пластика, привела к образованию больших плавучих островов мусора в океанах. Кроме того, дикие животные могут запутываться в отходах, а также проглатывать их.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Solid waste is any discarded material that is not a liquid or gas, generated by homes, industry, business, and agriculture. It is buried in sanitary landfills 卫生填埋场 (lined to limit leachate) or burned in incinerators 焚烧炉 (reduces volume but emits pollutants). Landfills take space and can leak; both have environmental costs, so reducing waste is preferred.

Two categories the exam names specifically: e-waste 电子垃圾 (discarded electronics - phones, computers, televisions - which contain toxic metals), and ocean dumping, where plastic and other waste collect into vast floating garbage patches 垃圾带 far out at sea.

Русский

Твердые отходы — это любой выброшенный материал, который не является жидкостью или газом, вырабатываемый домами, промышленностью, бизнесом и сельским хозяйством. Они захораниваются на санитарных полигонах (с облицовкой для ограничения фильтрата) или сжигаются в мусоросжигательных установках (снижает объем, но выбрасывает загрязнители). Полигоны занимают место и могут давать утечки; обе имеют экологические издержки, поэтому предпочтительно сокращать количество отходов.

Две категории, которые экзамен упоминает конкретно: электронные отходы (выброшенная электроника — телефоны, компьютеры, телевизоры — содержащие токсичные металлы) и сброс в океан, где пластик и другие отходы собираются в огромные плавающие мусорные пятна далеко в море.

Большая насыпь свалки захороненных отходов, возвышающаяся над городом в долине ниже — Свалка: твердые отходы здесь захораниваются в выстеленных ячейках. Она занимает землю и может давать утечки, поэтому сокращение отходов стоит на первом месте

8.10

Waste Reduction Methods · ⁨Методы сокращения отходов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.M: Describe changes to current practices that could reduce the amount of generated waste and their associated benefits and drawbacks.

STB-3.M.1 Recycling is a process by which certain solid waste materials are processed and converted into new products.
STB-3.M.2 Recycling is one way to reduce the current global demand on minerals, but this process is energy-intensive and can be costly.
STB-3.M.3 Composting is the process of organic matter such as food scraps, paper, and yard waste decomposing. The product of this decomposition can be used as fertilizer. Drawbacks to composting include odor and rodents.
STB-3.M.4 E-waste can be reduced by recycling and reuse. E-wastes may contain hazardous chemicals, including heavy metals such as lead and mercury, which can leach from landfills into groundwater if they are not disposed of properly.
STB-3.M.5 Landfill mitigation strategies range from burning waste for energy to restoring habitat on former landfills for use as parks.
STB-3.M.6 The combustion of gases produced from decomposition of organic material in landfills can be used to turn turbines and generate electricity. This process reduces landfill volume.

Русский

Цель обучения STB-3.M: Описывать изменения в современных методах, которые могли бы сократить количество вырабатываемых отходов, и связанные с этим преимущества и недостатки.

STB-3.M.1 Переработка — это процесс переработки определенных твердых отходов в новые продукты.
STB-3.M.2 Переработка является одним из способов снижения текущей глобальной потребности в минералах, однако этот процесс энергоемок и может быть дорогостоящим.
STB-3.M.3 Компостирование — это процесс разложения органических материалов, таких как пищевые отходы, бумага и садовые отходы. Продукт этого разложения может использоваться в качестве удобрения. Недостатки компостирования включают запах и грызунов.
STB-3.M.4 Электронные отходы можно сократить путем переработки и повторного использования. Электронные отходы могут содержать опасные химические вещества, включая тяжелые металлы, такие как свинец и ртуть, которые могут вымываться со свалок в грунтовые воды при неправильной утилизации.
STB-3.M.5 Стратегии смягчения последствий деятельности свалок варьируются от сжигания отходов для получения энергии до восстановления среды обитания на бывших свалках для использования в качестве парков.
STB-3.M.6 Сжигание газов, образующихся в результате разложения органических материалов на свалках, может использоваться для привода турбин и выработки электроэнергии. Этот процесс снижает объем свалок.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The waste hierarchy is reduce, reuse, recycle 减量、再利用、回收, plus composting 堆肥 for organic waste. Reducing consumption is best (no waste to manage); recycling and composting recover materials and cut landfill use.

Русский

Иерархия управления отходами — это сокращение, повторное использование, переработка,, а также компостирование для органических отходов. Сокращение потребления наиболее эффективно (нет отходов для утилизации); переработка и компостирование позволяют возвращать материалы и снижать нагрузку на свалки.

8.11

Sewage Treatment · ⁨Очистка сточных вод⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-3): Human activities, including the use of resources, have physical, chemical, and biological consequences for ecosystems.

Learning Objective STB-3.N: Describe best practices in sewage treatment.

STB-3.N.1 Primary treatment of sewage is the physical removal of large objects, often through the use of screens and grates, followed by the settling of solid waste in the bottom of a tank.
STB-3.N.2 Secondary treatment is a biological process in which bacteria break down organic matter into carbon dioxide and inorganic sludge, which settles in the bottom of a tank. The tank is aerated to increase the rate at which the bacteria break down the organic matter.
STB-3.N.3 Tertiary treatment is the use of ecological or chemical processes to remove any pollutants left in the water after primary and secondary treatment.
STB-3.N.4 Prior to discharge, the treated water is exposed to one or more disinfectants (usually, chlorine, ozone, or UV light) to kill bacteria.

Русский

Цель обучения STB-3.N: Описывать лучшие практики очистки сточных вод.

STB-3.N.1 Первичная очистка сточных вод представляет собой физическое удаление крупных объектов, часто с использованием экранов и решеток, за которым следует отстаивание твердых отходов на дне резервуара.
STB-3.N.2 Вторичная очистка — это биологический процесс, при котором бактерии расщепляют органические вещества на углекислый газ и неорганический осадок, который осаждается на дне резервуара. Резервуар аэрируется для увеличения скорости расщепления органических веществ бактериями.
STB-3.N.3 Третичная очистка — это использование экологических или химических процессов для удаления любых загрязнителей, оставшихся в воде после первичной и вторичной очистки.
STB-3.N.4 Перед сбросом очищенная вода подвергается воздействию одного или нескольких дезинфицирующих средств (обычно хлора, озона или ультрафиолетового света) для уничтожения бактерий.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Sewage treatment 污水处理 cleans wastewater in stages: primary (settling out solids), secondary (bacteria break down organic matter), and sometimes tertiary (removing nutrients and disinfecting). This protects waterways from pathogens and nutrient pollution.

Русский

Очистка сточных вод очищает воду поэтапно: первичная (осаждение твердых частиц), вторичная (бактерии разлагают органику) и иногда третичная (удаление питательных веществ и обеззараживание). Это защищает водоемы от патогенов и загрязнения питательными веществами.

Очистка воды до безопасного состояния: отстаивание, фильтрация, затем обеззараживание

8.12

Lethal Dose 50% (LD50) · ⁨Летальная доза 50% (LD50)⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-3): Pollutants can have both direct and indirect impacts on the health of organisms, including humans.

Learning Objective EIN-3.A: Define lethal dose 50% ($LD_{50}$).

EIN-3.A.1 Lethal dose 50% ($LD_{50}$) is the dose of a chemical that is lethal to 50% of the population of a particular species.

Русский

Принципиальное понимание (EIN-3): Загрязнители могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на здоровье организмов, включая человека.

Цель обучения EIN-3.A: Определить летальную дозу 50% ($LD_{50}$).

EIN-3.A.1 Летальная доза 50% ($LD_{50}$) — это доза химического вещества, которая является смертельной для 50% популяции определенного вида.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The dose-response curve and LD50

The LD50 半数致死量 is the dose of a substance that kills 50% of a test population. A lower LD50 means a more toxic substance (less is needed to be deadly). It is a standard way to compare toxicity.

Worked example. Chemical A has an LD50 of $5\ \text{mg}$ per kg of body weight; chemical B, $500\ \text{mg/kg}$. Because A's value is $100$ times smaller, A is about $100\times$ more toxic. For a $70\ \text{kg}$ adult, the dose of A expected to be lethal to half of people is $5\ \text{mg/kg}\times70\ \text{kg}=350\ \text{mg}$ – a tiny amount, whereas B would take $500\times70=35{,}000\ \text{mg}$ ($35\ \text{g}$).

Русский

Кривая «доза-эффект» и LD50

LD50 — это доза вещества, которая убивает 50% испытуемой популяции. Чем ниже значение LD50, тем более токсично вещество (для смертельного исхода требуется меньшее количество). Это стандартный способ сравнения токсичности.

Разобранный пример. Химическое вещество А имеет LD50 $5\ \text{mg}$ на кг массы тела; химическое вещество Б — $500\ \text{mg/kg}$. Поскольку значение А в $100$ раза меньше, А примерно в $100\times$ раза более токсичен. Для взрослого весом $70\ \text{kg}$ ожидаемая летальная доза А, при которой погибнет половина людей, составляет $5\ \text{mg/kg}\times70\ \text{kg}=350\ \text{mg}$ — ничтожно малое количество, тогда как для вещества Б потребуется $500\times70=35{,}000\ \text{mg}$ ($35\ \text{g}$).

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
LD50/ˌel diː ˈfɪfti/	LD50
dose–response curve/dəʊs rɪˈspɒns kɜːv/	кривая «доза–эффект»
threshold/ˈθreʃəʊld/	порог
Pathogens/ˈpæθədʒnz/	патогены
Cholera/ˈkɒlərə/	Холера
Dysentery/ˈdɪsəntəri/	дисентерия
Plague/pleɪɡ/	чума
Tuberculosis (TB)/ˌtjuːbəkjʊˈləʊsɪs/	туберкулез (ТБ)
Malaria/mæˈleərɪə/	Малярия
mosquito/məˈskiːtəʊ/	комар
West Nile / Zika/west naɪl ˈziːkə/	вирус Западного Нила / вирус Зика
vectors/ˈvektəz/	векторы

8.13

Dose Response Curve · ⁨Кривая «доза-эффект»⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-3): Pollutants can have both direct and indirect impacts on the health of organisms, including humans.

Learning Objective EIN-3.B: Evaluate dose response curves.

EIN-3.B.1 A dose response curve describes the effect on an organism or mortality rate in a population based on the dose of a particular toxin or drug.

Русский

Цель обучения EIN-3.B: Оценивать кривые «доза-эффект».

EIN-3.B.1 Кривая «доза-эффект» описывает воздействие на организм или уровень смертности в популяции в зависимости от дозы конкретного токсина или лекарства.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

A dose–response curve 剂量反应曲线 plots the effect against the dose. Generally, a higher dose causes a greater effect. Some chemicals have a threshold 阈值 (no effect below it); for others any exposure carries risk. These curves guide safety limits.

Русский

Кривая «доза–эффект» отображает зависимость эффекта от дозы. Как правило, более высокая доза вызывает больший эффект. У некоторых химических веществ есть порог (отсутствие эффекта ниже него); для других любой контакт несет риск. Эти кривые помогают установить предельно допустимые нормы безопасности.

8.14

Pollution and Human Health · ⁨Загрязнение окружающей среды и здоровье человека⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-3): Pollutants can have both direct and indirect impacts on the health of organisms, including humans.

Learning Objective EIN-3.C: Identify sources of human health issues that are linked to pollution.

EIN-3.C.1 It can be difficult to establish a cause and effect between pollutants and human health issues because humans experience exposure to a variety of chemicals and pollutants.
EIN-3.C.2 Dysentery is caused by untreated sewage in streams and rivers.
EIN-3.C.3 Mesothelioma is a type of cancer caused mainly by exposure to asbestos.
EIN-3.C.4 Respiratory problems and overall lung function can be impacted by elevated levels of tropospheric ozone.

Русский

Цель обучения EIN-3.C: Определять источники проблем со здоровьем человека, связанных с загрязнением окружающей среды.

EIN-3.C.1 Установить причинно-следственную связь между загрязнителями и проблемами со здоровьем человека может быть сложно, поскольку люди подвергаются воздействию различных химических веществ и загрязнителей.
EIN-3.C.2 Дизентерия вызывается неочищенными сточными водами в реках и ручьях.
EIN-3.C.3 Мезотелиома — это вид рака, вызываемый преимущественно воздействием асбеста.
EIN-3.C.4 Повышенные уровни тропосферного озона могут негативно влиять на респираторные проблемы и общую функцию легких.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Pollution harms health directly (respiratory disease from air pollution, poisoning from contaminated water) and indirectly. Dose, duration, and individual sensitivity all affect the outcome. The poor are often most exposed and least protected.

Русский

Загрязнение вредит здоровью напрямую (респираторные заболевания из-за загрязнения воздуха, отравления из-за загрязненной воды) и косвенно. На исход влияют доза, продолжительность воздействия и индивидуальная чувствительность. Бедные слои населения часто больше подвержены воздействию и имеют меньше защиты.

8.15

Pathogens and Infectious Diseases · ⁨Патогены и инфекционные болезни⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-3): Pollutants can have both direct and indirect impacts on the health of organisms, including humans.

Learning Objective EIN-3.D: Explain human pathogens and their cycling through the environment.

EIN-3.D.1 Pathogens adapt to take advantage of new opportunities to infect and spread through human populations.
EIN-3.D.2 Specific pathogens can occur in many environments regardless of the appearance of sanitary conditions.
EIN-3.D.3 As equatorial-type climate zones spread north and south in to what are currently subtropical and temperate climate zones, pathogens, infectious diseases, and any associated vectors are spreading into these areas where the disease has not previously been known to occur.
EIN-3.D.4 Poverty-stricken, low-income areas often lack sanitary waste disposal and have contaminated drinking water supplies, leading to havens and opportunities for the spread of infectious diseases.
EIN-3.D.5 Plague is a disease carried by organisms infected with the plague bacteria. It is transferred to humans via the bite of an infected organism or through contact with contaminated fluids or tissues.
EIN-3.D.6 Tuberculosis is a bacterial infection that typically attacks the lungs. It is spread by breathing in the bacteria from the bodily fluids of an infected person.
EIN-3.D.7 Malaria is a parasitic disease caused by bites from infected mosquitoes. It is most often found in sub-Saharan Africa.
EIN-3.D.8 West Nile virus is transmitted to humans via bites from infected mosquitoes.
EIN-3.D.9 Severe acute respiratory syndrome (SARS) is a form of pneumonia. It is transferred by inhaling or touching infected fluids.
EIN-3.D.10 Middle East Respiratory Syndrome (MERS) is a viral respiratory illness that is transferred from animals to humans.
EIN-3.D.11 Zika is a virus caused by bites from infected mosquitoes. It can be transmitted through sexual contact.
EIN-3.D.12 Cholera is a bacterial disease that is contracted from infected water.

Русский

Цель обучения EIN-3.D: Объяснять роль человеческих патогенов и их циклическое движение через окружающую среду.

EIN-3.D.1 Патогены адаптируются для использования новых возможностей заражения и распространения среди человеческого населения.
EIN-3.D.2 Конкретные патогены могут встречаться в самых разных средах обитания независимо от внешнего вида санитарных условий.
EIN-3.D.3 По мере расширения экваториальных климатических зон на север и юг в текущие субтропические и умеренные климатические зоны, патогены, инфекционные заболевания и связанные с ними переносчики распространяются в эти районы, где ранее данные болезни не были известны.
EIN-3.D.4 Бедные районы с низким уровнем дохода часто лишены систем санитарной утилизации отходов и имеют загрязненные запасы питьевой воды, что создает убежища и возможности для распространения инфекционных заболеваний.
EIN-3.D.5 Чума — это заболевание, передающееся организмами, инфицированными чумной бактерией. Оно передается людям через укусы инфицированных организмов или при контакте с загрязненными жидкостями или тканями.
EIN-3.D.6 Туберкулез — это бактериальная инфекция, которая обычно поражает легкие. Она передается при вдыхании бактерий из биологических жидкостей инфицированного человека.
EIN-3.D.7 Малярия — это паразитарное заболевание, вызываемое укусами инфицированных комаров. Чаще всего встречается в Африке к югу от Сахары.
EIN-3.D.8 Вирус Западного Нила передается людям через укусы инфицированных комаров.
EIN-3.D.9 Синдром тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) — это форма пневмонии. Он передается при вдыхании или касании инфицированных жидкостей.
EIN-3.D.10 Среднеазиатский респираторный синдром (MERS) — это вирусное респираторное заболевание, которое передается от животных к человеку.
EIN-3.D.11 Зика — это вирус, передающийся через укусы инфицированных комаров. Он может передаваться половым путем.
EIN-3.D.12 Холера — это бактериальное заболевание, передающееся через загрязненную воду.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Pathogens 病原体 (bacteria, viruses, parasites) spread through contaminated water and food. The exam names specific diseases and expects you to know how each one is transmitted, because the transmission route decides the defence:

Disease	Type	How it spreads
Cholera 霍乱	bacterial	drinking water contaminated with sewage
Dysentery 痢疾	bacterial	untreated sewage in streams and rivers
Plague 鼠疫	bacterial	bite of an infected organism (e.g. fleas) or contact with infected fluids
Tuberculosis (TB) 结核病	bacterial	breathing in bacteria from an infected person's bodily fluids
Malaria 疟疾	parasitic	bite of an infected mosquito 蚊子 (mostly sub-Saharan Africa)
West Nile / Zika 西尼罗/寨卡	viral	bite of an infected mosquito (Zika also via sexual contact)
SARS / MERS	viral	inhaling or touching infected fluids; MERS passes from animals to humans

Two big-picture ideas carry marks. Poverty deepens the problem - low-income areas often lack sanitary waste disposal and clean water, giving water-borne diseases a haven. And climate change spreads disease: as warm equatorial climate zones expand toward the poles, mosquitoes and other vectors 传播媒介 - and the diseases they carry - move into temperate regions that never had them before. Clean water, sanitation, and vector control remain the main defences.

Русский

Патогены (бактерии, вирусы, паразиты) распространяются через загрязненную воду и пищу. В экзаменационном задании указываются конкретные заболевания, и ожидается, что вы будете знать как передается каждое из них, так как путь передачи определяет меры защиты:

Болезнь	Тип	Путь передачи
Холера	бактериальная	питьевая вода, загрязненная сточными водами
Дизентерия	бактериальная	неочищенные сточные воды в ручьях и реках
Чума	бактериальная	укус инфицированного организма (например, блохи) или контакт с инфицированными жидкостями
Туберкулез (TB)	бактериальная	вдыхание бактерий из биологических жидкостей инфицированного человека
Малярия	паразитарная	укус инфицированного комара (преимущественно Африка к югу от Сахары)
Западный Нил / Зика	вирусная	укус инфицированного комара (Зика также передается половым путем)
SARS / MERS	вирусная	вдыхание или контакт с инфицированными жидкостями; MERS передается от животных к людям

Два глобальных концепта дают баллы. Бедность усугубляет проблему — в районах с низким доходом часто отсутствуют санитарные системы вывоза мусора и чистая вода, создавая убежище для водно-бытовых заболеваний. И изменение климата распространяет болезни: по мере расширения теплых экваториальных зон к полюсам комары и другие переносчики — и болезни, которые они переносят, — проникают в умеренные регионы, где их раньше не было. Чистая вода, санитация и контроль переносчиков остаются основными мерами защиты.

8.15

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Trace eutrophication step by step: nutrient runoff → algal bloom → decay → oxygen depletion → fish die.
Bioaccumulation builds up in one organism; biomagnification increases up the food chain, so top predators are hit hardest.
Read an LD50: a lower value means more toxic; multiply by body mass for a lethal dose.
Order the waste hierarchy reduce > reuse > recycle, and the stages of sewage treatment.
Link pathogens to contaminated water and to clean-water/sanitation defences.

Русский

Проследите эвтрофикацию пошагово: смыв питательных веществ → цветение водорослей → разложение → дефицит кислорода → гибель рыб.
Биоаккумуляция накапливается в одном организме; биомagniфикация усиливается по пищевой цепи, поэтому наихудшие последствия выпадают на высших хищников.
Прочитайте LD50: чем ниже значение, тем выше токсичность; умножьте на массу тела для получения летальной дозы.
Расположите иерархию управления отходами в порядке сокращение > повторное использование > переработка и этапы очистки сточных вод.
Свяжите патогены с загрязненной водой и защитными мерами, связанными с чистой водой и санитацией.

Global Change · ⁨Глобальные изменения⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩

Open this topic on its own page · ⁨Открыть эту тему на отдельной странице⁩

9.1

Stratospheric Ozone Depletion · ⁨Разрушение стратосферного озона⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.A: Explain the importance of stratospheric ozone to life on Earth.

STB-4.A.1 The stratospheric ozone layer is important to the evolution of life on Earth and the continued health and survival of life on Earth.
STB-4.A.2 Stratospheric ozone depletion is caused by anthropogenic factors, such as chlorofluorocarbons (CFCs), and natural factors, such as the melting of ice crystals in the atmosphere at the beginning of the Antarctic spring.
STB-4.A.3 A decrease in stratospheric ozone increases the UV rays that reach the Earth's surface. Exposure to UV rays can lead to skin cancer and cataracts in humans.

Русский

Фундаментальное понимание (STB-4): Местная и региональная деятельность человека может оказывать влияние на глобальном уровне.

Цель обучения STB-4.A: Объяснить значение стратосферного озона для жизни на Земле.

STB-4.A.1 Стратосферный озоновый слой важен для эволюции жизни на Земле и её сохранения, а также для поддержания здоровья и выживания жизни на планете.
STB-4.A.2 Разрушение стратосферного озона вызвано антропогенными факторами, такими как хлорфторуглероды (ХФУ), и природными факторами, такими как таяние ледяных кристаллов в атмосфере в начале антарктической весны.
STB-4.A.3 Снижение содержания стратосферного озона увеличивает количество ультрафиолетовых лучей, достигающих поверхности Земли. Воздействие УФ-лучей может привести к развитию рака кожи и катаракты у людей.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Stratospheric ozone depletion

The ozone layer 臭氧层 high in the stratosphere absorbs harmful ultraviolet 紫外线 radiation. CFCs 氯氟烃 (chlorofluorocarbons, once used in coolants and sprays) drift up and release chlorine that destroys ozone, thinning it (the Antarctic "ozone hole"). More UV reaching the surface raises skin cancer, cataracts, and crop damage.

Русский

Разрушение стратосферного озона

Озоновый слой высоко в стратосфере поглощает вредное ультрафиолетовое излучение. ХФУ (хлорфторуглероды, ранее использовавшиеся в хладагентах и аэрозолях) поднимаются вверх и выделяют хлор, который разрушает озон, истощая его (антарктический «озоновый провал»). Увеличение количества УФ-излучения, достигающего поверхности, повышает риск рака кожи, катаракты и ущерба для урожая.

Карта Южного полушария со спутника NASA с большим темно-синим участком очень низкого содержания озона над Антарктикой — Озоновая дыра над Антарктикой (темно-синий цвет) на карте NASA: именно здесь озоновый слой истончился сильнее всего

9.2

Reducing Ozone Depletion · ⁨Снижение разрушения озона⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.B: Describe chemicals used to substitute for chlorofluorocarbons (CFCs).

STB-4.B.1 Ozone depletion can be mitigated by replacing ozone-depleting chemicals with substitutes that do not deplete the ozone layer. Hydrofluorocarbons (HFCs) are one such replacement, but some are strong greenhouse gases.

Русский

Цель обучения STB-4.B: Описать химические вещества, используемые в качестве замены хлорфторуглеродам (ХФУ).

STB-4.B.1 Разрушение озонового слоя можно предотвратить, заменив озоноразрушающие вещества на их заменители, которые не наносят вреда озоновому слою. Гидрофторуглероды (ГФУ) являются одним из таких заменителей, однако некоторые из них являются сильными парниковыми газами.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The Montreal Protocol 蒙特利尔议定书 (1987) phased out CFCs worldwide and is a rare environmental success – the ozone layer is slowly recovering. Substitutes (like HFCs and HCFCs) replaced CFCs, though some are themselves greenhouse gases.

Русский

Монреальский протокол (1987 г.) поэтапно отказался от использования ХФУ во всем мире и стал редким экологическим успехом — озоновый слой медленно восстанавливается. Им на замену пришли субстанции (такие как ГФУ и ГХФУ), хотя некоторые из них сами являются парниковыми газами.

9.3

The Greenhouse Effect · ⁨Парниковый эффект⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.C: Identify the greenhouse gases.

STB-4.C.1 The principal greenhouse gases are carbon dioxide, methane, water vapor, nitrous oxide, and chlorofluorocarbons (CFCs).
STB-4.C.2 While water vapor is a greenhouse gas, it doesn't contribute significantly to global climate change because it has a short residence time in the atmosphere.
STB-4.C.3 The greenhouse effect results in the surface temperature necessary for life on Earth to exist.

Learning Objective STB-4.D: Identify the sources and potency of the greenhouse gases.

STB-4.D.1 Carbon dioxide, which has a global warming potential (GWP) of 1, is used as a reference point for the comparison of different greenhouse gases and their impacts on global climate change. Chlorofluorocarbons (CFCs) have the highest GWP, followed by nitrous oxide, then methane.

Русский

Цель обучения STB-4.C: Назвать парниковые газы.

STB-4.C.1 Основными парниковыми газами являются углекислый газ, метан, водяной пар, оксид азота и хлорфторуглероды (ХФУ).
STB-4.C.2 Хотя водяной пар является парниковым газом, он не вносит значительного вклада в глобальное изменение климата, поскольку время его пребывания в атмосфере коротко.
STB-4.C.3 Парниковый эффект обеспечивает температуру поверхности, необходимую для существования жизни на Земле.

Цель обучения STB-4.D: Назвать источники и потенциал воздействия парниковых газов.

STB-4.D.1 Углекислый газ, имеющий потенциал глобального потепления (ПГП) равный 1, используется в качестве эталона для сравнения различных парниковых газов и их влияния на глобальное изменение климата. Хлорфторуглероды (ХФУ) имеют самый высокий ПГП, за ними следуют оксид азота, затем метан.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The greenhouse effect

The greenhouse effect 温室效应 keeps Earth warm: greenhouse gases 温室气体 let sunlight in but trap outgoing infrared heat. This natural effect makes Earth livable. The problem is the enhanced greenhouse effect – humans adding extra gases that trap more heat.

Русский

Парниковый эффект

Парниковый эффект сохраняет тепло Земли: парниковые газы пропускают солнечный свет, но задерживают исходящее инфракрасное тепло. Этот естественный процесс делает Землю пригодной для жизни. Проблема заключается в усиленном парниковом эффекте — когда люди добавляют дополнительные газы, задерживающие больше тепла.

Парниковые газы поглощают тепло, испускаемое Землей, и возвращают часть его обратно

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
ozone layer/ˈəʊzəʊn ˈleɪə/	озоновый слой
ultraviolet/ˌʊltrəˈvaɪəlɪt/	ультрафиолетовое излучение
CFCs/ˌsiː ef ˈsiːz/	ХФУ
Montreal Protocol/ˌmɒntrɪˈɔːl ˈprəʊtəkɒl/	Монреальский протокол
greenhouse effect/ˈɡriːnhaʊs ɪˈfekt/	парниковый эффект
greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/	парниковые газы
methane/ˈmiːθeɪn/	метан
global warming potential (GWP)/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ pəˈtenʃl/	потенциал глобального потепления (GWP)
Global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/	глобальные изменения климата
sea levels/siː ˈlevlz/	уровень морского моря

9.4

Increases in the Greenhouse Gases · ⁨Рост концентрации парниковых газов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.E: Identify the threats to human health and the environment posed by an increase in greenhouse gases.

STB-4.E.1 Global climate change, caused by excess greenhouse gases in the atmosphere, can lead to a variety of environmental problems including rising sea levels resulting from melting ice sheets and ocean water expansion, and disease vectors spreading from the tropics toward the poles. These problems can lead to changes in population dynamics and population movements in response.

Русский

Цель обучения STB-4.E: Назвать угрозы здоровью человека и окружающей среде, возникающие в результате увеличения концентрации парниковых газов.

STB-4.E.1 Глобальное изменение климата, вызванное избытком парниковых газов в атмосфере, может привести к целому ряду экологических проблем, включая повышение уровня моря из-за таяния ледяных щитов и расширения океанской воды, а также распространение переносчиков болезней из тропиков в сторону полюсов. Эти проблемы могут вызвать изменения в демографической динамике и миграции населения в ответ на это.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Human activities raise greenhouse gases: $\text{CO}_2$ from burning fossil fuels and deforestation, methane 甲烷 from livestock, landfills, and rice paddies, and nitrous oxide from fertilizers. Methane traps far more heat per molecule than $\text{CO}_2$ but is less abundant.

To compare gases fairly, we use global warming potential (GWP) 全球变暖潜能值 - how much heat one unit of a gas traps over a set time, relative to $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ is the reference, with GWP = 1, so every other gas is measured against it. Ranked by GWP: CFCs are highest, then nitrous oxide, then methane - all trap far more heat per molecule than $\text{CO}_2$. But GWP alone does not decide impact: $\text{CO}_2$ still causes the most warming overall because it is released in vastly greater quantity. The exam expects both ideas - a high GWP and how much is emitted.

Русский

Человеческая деятельность повышает концентрацию парниковых газов: $\text{CO}_2$ от сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов, метан от скота, свалок и рисовых полей, а также оксид азота от использования удобрений. Метан задерживает гораздо больше тепла на молекулу, чем $\text{CO}_2$, но встречается в меньшем количестве.

Для справедливого сравнения газов используется потенциал глобального потепления (ПГП) — количество тепла, которое удерживает одна единица газа за определенный период относительно $\text{CO}_2$. $\text{CO}_2$ является эталоном с ПГП = 1, поэтому все остальные газы оцениваются по сравнению с ним. По уровню ПГП: хлорфторуглероды (ХФУ) находятся на вершине, затем следует оксид азота, затем метан — все они задерживают значительно больше тепла на молекулу, чем $\text{CO}_2$. Однако один лишь ПГП не определяет воздействие: $\text{CO}_2$ всё равно вызывает наибольшее потепление в целом, поскольку выделяется в vastly большем количестве. Экзамен требует понимания обеих концепций — высокого ПГП и объема выбросов.

Добыча угля и его сжигание: сжигание ископаемого топлива является главной причиной роста концентрации CO2 в атмосфере

9.5

Global Climate Change · ⁨Глобальное изменение климата⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.F: Explain how changes in climate, both short- and long-term, impact ecosystems.

STB-4.F.1 The Earth has undergone climate change throughout geologic time, with major shifts in global temperatures causing periods of warming and cooling as recorded with $\text{CO}_2$ data and ice cores.
STB-4.F.2 Effects of climate change include rising temperatures, melting permafrost and sea ice, rising sea levels, and displacement of coastal populations.
STB-4.F.3 Marine ecosystems are affected by changes in sea level, some positively, such as in newly created habitats on now-flooded continental shelves, and some negatively, such as deeper communities that may no longer be in the photic zone of seawater.
STB-4.F.4 Winds generated by atmospheric circulation help transport heat throughout the Earth. Climate change may change circulation patterns, as temperature changes may impact Hadley cells and the jet stream.
STB-4.F.5 Oceanic currents, or the ocean conveyor belt, carry heat throughout the world. When these currents change, it can have a big impact on global climate, especially in coastal regions.
STB-4.F.6 Climate change can affect soil through changes in temperature and rainfall, which can impact soil's viability and potentially increase erosion.
STB-4.F.7 Earth's polar regions are showing faster response times to global climate change because ice and snow in these regions reflect the most energy back out to space, leading to a positive feedback loop.
STB-4.F.8 As the Earth warms, this ice and snow melts, meaning less solar energy is radiated back into space and instead is absorbed by the Earth's surface. This in turn causes more warming of the polar regions.
STB-4.F.9 Global climate change response time in the Arctic is due to positive feedback loops involving melting sea ice and thawing tundra, and the subsequent release of greenhouse gases like methane.
STB-4.F.10 One consequence of the loss of ice and snow in polar regions is the effect on species that depend on the ice for habitat and food.

Русский

Цель обучения STB-4.F: Объяснить, как изменения климата, как краткосрочные, так и долгосрочные, влияют на экосистемы.

STB-4.F.1 На протяжении геологической истории Земля претерпевала изменения климата, при этом крупные колебания глобальных температур вызывали периоды потепления и похолодания, что отражено в данных $\text{CO}_2$ и ледяных кернах.
STB-4.F.2 Последствия изменения климата включают повышение температуры, таяние вечной мерзлоты и морского льда, повышение уровня моря и перемещение прибрежного населения.
STB-4.F.3 Морские экосистемы подвергаются влиянию изменений уровня моря: некоторые эффекты положительны, например, образование новых местообитаний на затопленных шельфах, другие — отрицательны, например, глубокие сообщества, которые больше не находятся в фотической зоне морской воды.
STB-4.F.4 Ветры, генерируемые атмосферной циркуляцией, помогают переносить тепло по всей планете. Изменение климата может изменить циркуляционные паттерны, поскольку изменения температуры могут повлиять на ячейки Хэдли и струйные потоки.
STB-4.F.5 Океанические течения, или океанский конвейер, переносят тепло по всему миру. Изменение этих течений может существенно повлиять на глобальный климат, особенно в прибрежных регионах.
STB-4.F.6 Изменение климата может повлиять на почву через изменения температуры и количества осадков, что может снизить её плодородие и потенциально усилить эрозию.
STB-4.F.7 Полярные регионы Земли демонстрируют более быструю реакцию на глобальное изменение климата, поскольку лед и снег в этих регионах отражают наибольшее количество энергии обратно в космос, создавая положительную обратную связь.
STB-4.F.8 По мере потепления Земли этот лед и снег тает, что означает меньшее излучение солнечной энергии обратно в космос; вместо этого она поглощается поверхностью Земли. Это, в свою очередь, вызывает дальнейшее потепление полярных регионов.
STB-4.F.9 Время отклика глобального изменения климата в Арктике обусловлено положительными обратными связями, включающими таяние морского льда и thawing tundra (оттаивание тундры), а также последующий выброс парниковых газов, таких как метан.
STB-4.F.10 Одним из последствий потери льда и снега в полярных регионах является влияние на виды, зависящие от льда для обитания и питания.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Global climate change 气候变化 is the long-term shift in climate from the enhanced greenhouse effect: rising average temperatures, melting ice, rising sea levels 海平面, more extreme weather, and shifting rainfall. It disrupts ecosystems, agriculture, and human communities worldwide.

Русский

Глобальное изменение климата — это долгосрочный сдвиг климата, вызванный усиленным парниковым эффектом: рост среднегодовых температур, таяние льдов, повышение уровня моря, более экстремальные погодные условия и смещение режимов осадков. Это нарушает экосистемы, сельское хозяйство и жизнь человеческих сообществ по всему миру.

Высокая стена ледяной глади с огромным обломком, падающим в море в облаке брызг — Ледник разрушается, падая в море. Потепление тает сушащий лед, что добавляет воду в океан и повышает уровень моря.

9.6

Ocean Warming · ⁨Океаническое потепление⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.G: Explain the causes and effects of ocean warming.

STB-4.G.1 Ocean warming is caused by the increase in greenhouse gases in the atmosphere.
STB-4.G.2 Ocean warming can affect marine species in a variety of ways, including loss of habitat, and metabolic and reproductive changes.
STB-4.G.3 Ocean warming is causing coral bleaching, which occurs when the loss of algae within corals cause the corals to bleach white. Some corals recover and some die.

Русский

Цель обучения STB-4.G: Объяснить причины и последствия потепления океана.

STB-4.G.1 Потепление океана вызвано увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере.
STB-4.G.2 Потепление океана может влиять на морские виды различными способами, включая потерю среды обитания, а также метаболические и репродуктивные изменения.
STB-4.G.3 Потепление океана вызывает обесцвечивание кораллов, которое происходит, когда потеря водорослей внутри кораллов приводит к тому, что они становятся белыми. Некоторые кораллы восстанавливаются, а другие погибают.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

As the climate warms, oceans absorb most of the extra heat. Ocean warming causes coral bleaching 珊瑚白化 (corals expel their algae and can die), shifts species ranges, reduces dissolved oxygen, and – with melting ice – raises sea level through thermal expansion.

Русский

По мере потепления климата океаны поглощают большую часть дополнительного тепла. Океаническое потепление вызывает обесцвечивание кораллов (кораллы изгоняют свои водоросли и могут погибнуть), смещает ареалы видов, снижает содержание растворенного кислорода и — вместе с таянием льдов — повышает уровень моря за счет теплового расширения.

Ветвящийся коралловый полип стал полностью белым, как кость, рядом с более темным здоровым рифом — Обесцвеченная колония кораллов: теплая вода заставила ее изгнать красочные водоросли, обнажив белый скелет. Если тепло сохраняется, коралл погибает.

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
coral bleaching/ˈkɒrəl ˈbliːtʃɪŋ/	обесцвечивание кораллов
ocean acidification/ˈəʊʃn əˌsɪdɪfɪˈkeɪʃn/	закисление океана
calcium carbonate/ˈkælsɪəm ˈkɑːbəneɪt/	карбонат кальция
invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/	инвазивный вид
endangered species/enˈdeɪndʒəd ˈspiːsiːz/	вид, находящийся под угрозой исчезновения
habitat fragmentation/ˈhæbɪtæt ˌfræɡmənˈteɪʃn/	фрагментация среды обитания
The ozone hole/ðɪ ˈəʊzəʊn həʊl/	озоновая дыра
A glacier/ə ˈɡleɪʃə/	ледник

9.7

Ocean Acidification · ⁨Кислотизация океана⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (STB-4): Local and regional human activities can have impacts at the global level.

Learning Objective STB-4.H: Explain the causes and effects of ocean acidification.

STB-4.H.1 Ocean acidification is the decrease in pH of the oceans, primarily due to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere, and can be expressed as chemical equations.
STB-4.H.2 As more $\text{CO}_2$ is released into the atmosphere, the oceans, which absorb a large part of that $\text{CO}_2$, become more acidic.
STB-4.H.3 Anthropogenic activities that contribute to ocean acidification are those that lead to increased $\text{CO}_2$ concentrations in the atmosphere: burning of fossil fuels, vehicle emissions, and deforestation.
STB-4.H.4 Ocean acidification damages coral because acidification makes it difficult for them to form shells, due to the loss of calcium carbonate.

Русский

Цель обучения STB-4.H: Объяснить причины и последствия закисления океана.

STB-4.H.1 Закисление океана — это снижение pH океанов, главным образом из-за increased $\text{CO}_2$ concentrations (повышения концентрации) в атмосфере, и может быть выражено химическими уравнениями.
STB-4.H.2 По мере того, как больше $\text{CO}_2$ выбрасывается в атмосферу, океаны, которые поглощают большую часть этого $\text{CO}_2$, становятся более кислыми.
STB-4.H.3 Антропогенная деятельность, способствующая закислению океана, — это та, которая приводит к increased $\text{CO}_2$ concentrations (повышению концентрации) в атмосфере: сжигание ископаемого топлива, выхлопные газы транспортных средств и вырубка лесов.
STB-4.H.4 Закисление океана повреждает кораллы, поскольку оно затрудняет их способность образовывать раковины из-за потери карбоната кальция.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The ocean absorbs about a quarter of our $\text{CO}_2$, which forms carbonic acid – ocean acidification 海洋酸化. Lower pH makes it harder for corals, shellfish, and plankton to build calcium carbonate 碳酸钙 shells and skeletons, threatening marine food webs.

Русский

Океан поглощает около четверти нашего $\text{CO}_2$, который образует угольную кислоту — кислотизацию океана. Снижение pH затрудняет построение карбонатных раковин и скелетов для кораллов, моллюсков и планктона, угрожая морским пищевым цепям.

Explore · ⁨Исследовать⁩

How the ocean acidifies · ⁨Как происходит закисление океана⁩

Oceans absorb CO$_2$, which forms carbonic acid and lowers seawater pH. Even a small drop is a big rise in acidity (the scale is logarithmic) and harms shell-builders. · ⁨Океаны поглощают CO$_2$, который образует угольную кислоту и снижает pH морской воды. Даже небольшое падение — это значительный рост кислотности (шкала логарифмическая) и вред для организмов, образующих раковины.⁩

9.8

Invasive Species · ⁨Инвазивные виды⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.A: Explain the environmental problems associated with invasive species and strategies to control them.

EIN-4.A.1 Invasive species are species that can live, and sometimes thrive, outside of their normal habitat. Invasive species can sometimes be beneficial, but they are considered invasive when they threaten native species.
EIN-4.A.2 Invasive species are often generalist, r-selected species and therefore may outcompete native species for resources.
EIN-4.A.3 Invasive species can be controlled through a variety of human interventions.

Русский

Принципиальное понимание (EIN-4): Здоровье вида неразрывно связано с его экосистемой, и незначительные изменения окружающей среды могут оказать огромное влияние.

Цель обучения EIN-4.A: Объяснить экологические проблемы, связанные с инвазивными видами, и стратегии по их контролю.

EIN-4.A.1 Инвазивные виды — это виды, которые могут жить и иногда процветать вне своей обычной среды обитания. Инвазивные виды иногда могут быть полезны, но они считаются инвазивными, когда угрожают местным видам.
EIN-4.A.2 Инвазивные виды часто являются r-стратегами-универсалами и поэтому могут конкурировать с местными видами за ресурсы.
EIN-4.A.3 Инвазивные виды можно контролировать с помощью различных человеческих вмешательств.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An invasive species 入侵物种 is a non-native species that spreads and harms its new ecosystem. With no natural predators, it outcompetes natives, spreads disease, and reduces biodiversity (kudzu, zebra mussels, Burmese pythons). Human trade and travel move them around.

Русский

Инвазивный вид — это чужеродный вид, который распространяется и наносит вред новой экосистеме. Не имея естественных врагов, он вытесняет местные виды, распространяет болезни и снижает биоразнообразие (кудзу, зебровые мидии, бирманские питоны). Человеческая торговля и путешествия перемещают их по всему миру.

Склон холма, полностью покрытый густым зеленым ковром лианы кудзу — Инвазивная лиана кудзу душит древостой. Не имея естественных врагов в новом месте обитания, она покрывает и убивает то, что находится под ней.

9.9

Endangered Species · ⁨Исчезающие виды⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.B: Explain how species become endangered and strategies to combat the problem.

EIN-4.B.1 A variety of factors can lead to a species becoming threatened with extinction, such as being extensively hunted, having limited diet, being outcompeted by invasive species, or having specific and limited habitat requirements.
EIN-4.B.2 Not all species will be in danger of extinction when exposed to the same changes in their ecosystem. Species that are able to adapt to changes in their environment or that are able to move to a new environment are less likely to face extinction.
EIN-4.B.3 Selective pressures are any factors that change the behaviors and fitness of organisms within an environment.
EIN-4.B.4 Species in a given ecosystem compete for resources like territory, food, mates, and habitat, and this competition may lead to endangerment or extinction.
EIN-4.B.5 Strategies to protect animal populations include criminalizing poaching, protecting animal habitats, and legislation.

Русский

Цель обучения EIN-4.B: Объяснить, как виды становятся исчезающими, и стратегии по борьбе с этой проблемой.

EIN-4.B.1 Различные факторы могут привести к тому, что вид окажется под угрозой исчезновения, например, интенсивная охота, ограниченный рацион, конкуренция со стороны инвазивных видов или специфические и ограниченные требования к среде обитания.
EIN-4.B.2 Не все виды окажутся под угрозой исчезновения при воздействии одних и тех же изменений в своей экосистеме. Виды, способные адаптироваться к изменениям окружающей среды или переместиться в новую среду, менее склонны к исчезновению.
EIN-4.B.3 Отборочное давление — это любые факторы, которые изменяют поведение и приспособленность организмов в окружающей среде.
EIN-4.B.4 Виды в данной экосистеме конкурируют за такие ресурсы, как территория, еда, партнеры и среда обитания, и эта конкуренция может привести к опасности исчезновения или полному исчезновению.
EIN-4.B.5 Стратегии защиты популяций животных включают криминализацию браконьерства, охрану мест обитания животных и законодательство.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

An endangered species 濒危物种 is at risk of extinction. Causes are summarized as HIPPO: Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population (human) growth, and Overharvesting. Protection includes laws (the Endangered Species Act), protected areas, and captive breeding.

Русский

Исчезающий вид находится под угрозой вымирания. Причины можно обобщить аббревиатурой HIPPO: потеря Habitat (среды обитания), Invasive (инвазивные виды), Pollution (загрязнение), рост Population (населения) и Overharvesting (чрезмерный вылов/добыча). Защита включает законы (Закон о исчезающих видах), охраняемые территории и разведение в неволе.

Коралловый риф: потеря среды обитания, потепление и кислотизация ставят под угрозу вымирание целые рифовые сообщества.

Explore · ⁨Исследовать⁩

A population under pressure · ⁨Популяция под давлением⁩

When deaths outpace births, a population falls toward extinction. Below a critical size, low genetic diversity and chance events make recovery harder. · ⁨Когда смертность превышает рождаемость, популяция снижается к вымиранию. Ниже критической численности низкое генетическое разнообразие и случайные события затрудняют восстановление.⁩

9.10

Human Impacts on Biodiversity · ⁨Влияние человека на биоразнообразие⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Enduring Understanding (EIN-4): The health of a species is closely tied to its ecosystem, and minor environmental changes can have a large impact.

Learning Objective EIN-4.C: Explain how human activities affect biodiversity and strategies to combat the problem.

EIN-4.C.1 HIPPCO (habitat destruction, invasive species, population growth, pollution, climate change, and over exploitation) describes the main factors leading to a decrease in biodiversity.
EIN-4.C.2 Habitat fragmentation occurs when large habitats are broken into smaller, isolated areas. Causes of habitat fragmentation include the construction of roads and pipelines, clearing for agriculture or development, and logging.
EIN-4.C.3 The scale of habitat fragmentation that has an adverse effect on the inhabitants of a given ecosystem will vary from species to species within that ecosystem.
EIN-4.C.4 Global climate change can cause habitat loss via changes in temperature, precipitation, and sea level rise.
EIN-4.C.5 Some organisms have been somewhat or completely domesticated and are now managed for economic returns, such as honeybee colonies and domestic livestock. This domestication can have a negative impact on the biodiversity of that organism.
EIN-4.C.6 Some ways humans can mitigate the impact of loss of biodiversity include creating protected areas, use of habitat corridors, promoting sustainable land use practices, and restoring lost habitats.

Русский

Цель обучения EIN-4.C: Объяснить, как деятельность человека влияет на биоразнообразие и какие стратегии можно использовать для решения этой проблемы.

EIN-4.C.1 HIPPCO (уничтожение среды обитания, инвазивные виды, рост населения, загрязнение, изменение климата и чрезмерная эксплуатация) описывает основные факторы, приводящие к снижению биоразнообразия.
EIN-4.C.2 Фрагментация среды обитания происходит, когда обширные местообитания разбиваются на меньшие изолированные участки. Причинами фрагментации служат строительство дорог и трубопроводов, расчистка земель под сельское хозяйство или застройку, а также вырубка леса.
EIN-4.C.3 Масштаб фрагментации среды обитания, оказывающий негативное влияние на обитателей данной экосистемы, будет варьироваться от вида к виду внутри этой экосистемы.
EIN-4.C.4 Глобальное изменение климата может вызывать потерю среды обитания вследствие изменений температуры, осадков и подъема уровня моря.
EIN-4.C.5 Некоторые организмы были частично или полностью одомашнены и теперь используются для получения экономической выгоды, например, пчеловодческие семьи и домашний скот. Это одомашнивание может негативно повлиять на биоразнообразие данного организма.
EIN-4.C.6 Одними из способов смягчения последствий утраты биоразнообразия являются создание охраняемых территорий, использование экологических коридоров, поощрение устойчивого землепользования и восстановление утраченных мест обитания.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Together, habitat loss, climate change, pollution, invasive species, and overexploitation are driving a rapid loss of biodiversity – some call it a sixth mass extinction. Reducing these pressures, conserving habitat, and sustainable practices are the ways to slow it and protect the ecosystem services all life depends on.

A specific and heavily-tested driver is habitat fragmentation 栖息地破碎化: large continuous habitats are broken into smaller, isolated patches by roads, pipelines, and development. Fragmentation is worse than simple area loss, because the small patches cut populations off from each other, reduce genetic diversity, and expose more edge to predators and invasive species.

Worked example. Atmospheric CO$_2$ rose from about 280 ppm before industrialisation to about 420 ppm today. The percent increase is $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. This roughly 50% rise in the main long-lived greenhouse gas is the core driver of the enhanced greenhouse effect and modern warming.

Русский

Вместе потеря среды обитания, изменение климата, загрязнение, инвазивные виды и чрезмерная эксплуатация приводят к быстрому сокращению биоразнообразия — некоторые называют это шестым массовым вымиранием. Снижение этого давления, сохранение среды обитания и устойчивые практики являются способами замедлить этот процесс и защитить экосистемные услуги, от которых зависит вся жизнь.

Конкретным и часто проверяемым фактором является фрагментация среды обитания: крупные непрерывные места обитания разрываются на мелкие изолированные участки дорогами, трубопроводами и застройкой. Фрагментация опаснее простого уменьшения площади, так как маленькие участки отделяют популяции друг от друга, снижают генетическое разнообразие и увеличивают暴露 (экспозицию) на edge (краевую зону) для хищников и инвазивных видов.

Ин-ситу и экс-ситу охрана защищает виды.

Разобранный пример. Концентрация атмосферного CO$_2$ выросла примерно с 280 ppm до промышленной революции до примерно 420 ppm сегодня. Процентное увеличение составляет $\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$. Этот приблизительно 50% рост основного долгоживущего парникового газа является ключевым драйвером усиленного парникового эффекта и современного потепления.

9.10

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

Keep ozone depletion (CFCs let in more UV) and climate change (greenhouse gases trap more heat) as two different problems.
Explain the natural greenhouse effect and the enhanced version from extra CO₂ and methane.
Connect ocean warming (coral bleaching) and ocean acidification (CO₂ → carbonic acid → weaker shells).
An invasive species is dangerous because it has no natural predators in its new home.
Summarise threats to biodiversity with HIPPO (Habitat loss, Invasive species, Pollution, Population, Overharvesting).

Русский

Различайте разрушение озонового слоя (ХФУ пропускают больше УФ-излучения) и изменение климата (парниковые газы задерживают больше тепла) как две разные проблемы.
Объясните естественный парниковый эффект и усиленную версию из-за лишнего CO₂ и метана.
Связывайте потепление океана (обесцвечивание кораллов) и кислотизацию океана (CO₂ → угольная кислота → ослабление раковин).
Инвазивный вид опасен, потому что у него нет естественных врагов в новом месте обитания.
Обобщите угрозы биоразнообразию с помощью аббревиатуры HIPPO (Потеря среды обитания, Инвазивные виды, Загрязнение, Население, Чрезмерная добыча).