Earth Systems and Resources · ⁨Земные системы и ресурсы⁩

AP Environmental Science · Topic 4 · ⁨Тема 4⁩

View Slides · ⁨Просмотр слайдов⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

Video lesson for this topic · ⁨Видеоурок по этой теме⁩ Open the video page · ⁨Открыть страницу видео⁩

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Interactive lessons on this topic · ⁨Интерактивные уроки по этой теме⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.⁩

Past Papers · ⁨Архив экзаменационных работ⁩

More topics in AP Environmental Science · ⁨Больше тем в AP Environmental Science⁩