Валерий Попов - Мыслительное карате. Методология научно-технического творчества и концептуального проектирования

Рисунок 8. Модель окружающей человека среды

Человек постоянно вступает в отношения со всеми компонентами окружающей его среды. Степень гармонизации этих отношений оказывает огромное влияние на формирование потребностей человека как главной побудительной силы его любых действий. В свою очередь, деятельность человека определяет его эволюцию и связанные с ней возможности в познании окружающего мира. Следствием этого является создание пионерных ТС, совершенствование ТС и создание ТС нового поколения, предназначенных в конечном счете для удовлетворения потребностей человека.

Природная среда – мегаэкзосфера – состоит из четырех экзосфер – приповерхностных оболочек Земли (таблица 2, рис. 9) 8 8 Подробнее см.: Попов В. В. Создание и развитие технических систем на основе потребностей человека. 2-е изд., испр. и доп. М.: РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2012. С. 8. .

Таблица 2. Классификация понятия «природная среда»

Под влиянием экзогенных (в том числе космических) и эндогенных по отношению к Земле факторов, с одной стороны, и деятельности человека, с другой стороны, происходит постоянное взаимодействие и взаимопроникновение экзосфер.

Рисунок 9. Экзосферы (приповерхностные оболочки Земли): атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера

Атмосфера – газообразная (воздушная) оболочка Земли, простирающаяся на расстояние до 3000 км.

Атмосфера влияет на сущность и динамику всех экзогенных процессов, происходящих на Земле: окисление остатков органической жизни, физическое выветривание и химическое разложение горных пород, циркуляция наземных и подземных вод, образование ледников и мерзлоты, возникновение явлений катастрофического характера – наводнений, тропических циклонов, тайфунов, смерчей и т. п.

Атмосфера Земли представляет собой динамически изменяющуюся систему, что предопределяет постоянную необходимость качественного совершенствования существующих ТС и/или создания новых поколений ТС для удовлетворения потребностей человека по использованию атмосферы и предотвращению ее негативных воздействий 9 9 Попов. Создание и развитие технических систем на основе потребностей человека… С. 8—10. .

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, включает земную кору и верхнюю часть мантии Земли, состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород.

В пределах литосферы непрерывно происходят грозные процессы (землетрясения, извержения вулканов, сели, обвалы, оползни, эрозии), которые имеют огромное влияние на формирование экологических ситуаций в отдельных регионах или даже приводят к глобальным катастрофам 10 10 Илларионова Е. А., Сыроватский И. П. Экология как наука. Современное состояние экологии. Экосистема. Биосфера, гидросфера, атмосфера, литосфера: Учебное пособие по основам экологии и охраны природы для студентов фармацевтического факультета. Иркутск: ГОУ ВПО ИГМУ Росздрава, 2008. С. 53—55. .

С литосферой прямо или косвенно связано удовлетворение подавляющего большинства материальных потребностей человека: в жилище, пище, одежде, источниках энергии и др.

Возрастающие потребности человечества все более усиливают необходимость бережного отношения к литосфере, создания технологий и техники для комплексного освоения недр, глубокой переработки ископаемых, предотвращения глобальных техногенных нарушений литосферы.

Гидросфера – это водная среда Земли, представленная совокупностью океанов, морей, континентальных водоемов, снежных и ледниковых покровов.

Потребности человека, связанные с водой, охватывают широкий спектр проблем по обеспечению соответствующего качества воды, рациональному использованию источников и систем водоснабжения, рачительной эксплуатации биологических и минеральных ресурсов гидросферы и ее бальнеологическихвозможностей, совершенствованию методов и средств освоения всех водных ресурсов, включая Мировой океан.

Биосфера. Область существования живых организмов на Земле называют биосферой – сферой жизни. Живые существа (растения, животные, микроорганизмы и др.) обитают в атмосфере, гидросфере и верхней части литосферы нашей планеты.

Реализуя потребности, связанные с использованием биосферы, следует учитывать закономерности развития и функционирования биосферы в целом и ее отдельных экосистем, а также связь процессов, происходящих в биосфере под влиянием магнитного поля Земли, солнечного и космического излучений. Например, урожайность растений, пики сердечнососудистых заболеваний людей, периоды массового размножения многих животных теснейшим образом связаны с активностью Солнца.

Социосфера (по Э. Нефу) – часть географической оболочки Земли, включающая в свой состав, наряду с природным ландшафтом, человечество с присущими ему на данном этапе развития производственными и общественными отношениями, а также освоенную человеком часть природной среды – техносферу 11 11 Попов. Создание и развитие технических систем на основе потребностей человека… С. 10—16. .

В экономических, социологических, социально-политических и в некоторых других областях знаний под техносферой понимают составную часть социосферы, в которой активно проявляется техническая деятельность человека, представляющая собой совокупность элементов среды в пределах географической оболочки Земли, созданных из природных веществ трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в дикой природе 12 12 Некрасова Н. А., Некрасов С. И. Философия техники. Учебник. М.: МИИТ, 2010. С. 18—19. .

В технических областях знаний техносфера – это совокупность всех функционирующих и уже не действующих технических объектов и всех продуктов их деятельности, а также возникших на Земле и в космосе изменений. К таким продуктам и изменениям относят: измененные составы атмосферы, вод и почвы; биогеоценотические изменения, вызванные вырубкой лесов, распашкой или зарастанием земель, осушением болот, созданием водохранилищ; изменения рельефа или недр, связанные с извлечением полезных ископаемых, и др.

Зародившись в виде технических систем (ТС), призванных компенсировать и усиливать трудовые и творческие возможности человека, техносфера не только формирует своеобразную среду обитания, но и становится структурной системой общества, функционирующей в условиях непрерывного обмена материальными, энергетическими и информационными ресурсами. Исходные ресурсы преобразуют в необходимые продукты, изделия и услуги и направляют их в социосферу, распределяя между членами общества согласно действующим в нем экономическим законам и нормам, причем социум существует как открытая неравновесная система, необратимо преобразующая невозобновляемую часть ресурсов и накапливающая отходы. Возникающие при этом промышленные и бытовые отходы возвращают в природно-техногенную среду.