海洋學

  海洋科學是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律，以及與開發利用海洋有關的知識體係。它的研究對象是占地球表麵71%的海洋，包括海水、溶解和懸浮於海水中的物質、海洋中的生物、海底沉積和海底岩石圈，以及海麵上的大氣邊界層和河口海岸帶等。


  海洋科學的研究領域十分廣泛，其主要內容包括對海洋的物理、化學、生物和地質過程的基礎研究，海洋資源開發利用，以及海上軍事活動等的應用研究。


  中文名：

  外文名：eangraphy

  海洋總麵積：約6億平方公裏


  最大深度：11，0米


  均深度：約800米


  全球的海洋約占地表總麵積的71%，全球海洋的容積約為17億立方公裏，占地球總水量的97%以上。如果地球的地殼是一個平坦光滑的球麵，那麽就會是一個表麵被600多米深的海水所覆蓋的“水球”。


  由於海洋本身的整體性、海洋中各種自然過程相互作用的複雜性和主要研究方法、手段的共同性而統一起來，使海洋科學成為一門綜合性很強的科學。


  在太陽係的行星中，地球處於“得獨厚”的位置。


  地球的大和質量、地球與太陽的距離、地球的繞日運行軌道以及自轉周期等因素相互的作用和良好配合，使得地球表麵大部分區域的平均溫度適中(約15℃)，以致它的表麵同時存在著三種狀態(液態、固態和氣態)的水，且絕大部分是以液態海水的形式形成一個全球規模的含鹽水體——世界大洋。因此，我們的地球又稱為“水的行星”。


  世界海洋每年約有505萬立方公裏的海水在太陽輻射作用下被蒸發，向大氣供應875%的水汽。從海洋或陸地蒸發的水汽上升凝結後，又作為雨或雪降落在海洋和陸地上。


  陸地上每年約有47萬立方公裏的水在重力的作用下，或沿地麵注入河流，或滲入土壤形成地下水，最終注入海洋，從而構成了地球上周而複始的水文循環。


  海水是—種含有多種溶解鹽類的水溶液。在海水中，水占965%左右，其餘則主要是各種各樣的溶解鹽類和礦物，還有來自大氣中的氧、二氧化碳和氮等溶解氣體。


  世界海洋的平均含鹽量約5%，而世界大洋的總鹽量約為48億億噸。假若將全球海水裏的鹽分全部提煉出來，均勻地鋪在地球表麵上，便會形成厚約40米的鹽層。


  目前在海水中已發現的化學元素超出80種。組成海水的化學元素，除了構成水的氫和氧以外，絕大部分呈離子狀態，主要有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、氟等11種，它們占海水中全部溶解元素含量的99%；其餘的元素含量甚微，稱為海水微量元素。


  海洋作為地球水圈的重要組成部分，同大氣圈、岩石圈以及生物圈相互依存，相互作用，成為控製地球表麵的環境和生命特征的一個基本環節。


  由於水具有很高的熱容量，因此世界海洋是大氣中水汽和熱量的重要來源，並參與整個地表物質和能量平衡過程，成為地球上太陽輻射能的一個巨大的儲存器。


  在同一緯度上，由於海陸反射率的固有差異，海麵單位麵積所吸收的太陽輻射能約比陸地多5～50%。因此，全球大洋表層海水的年平均溫度要比全球陸地上的平均溫度約高10℃。


  溶解於海水中的氧、二氧化碳等氣體，以及磷、氮、矽等營養鹽元素，對海洋生物的生存極為重要。海水中的溶解物質不僅影響著海水的物理化學特征，而且也為海洋生物提供了營養物質和生態環境。


  海洋對於生命具有特別重要的意義。海水中主要元素的含量和組成，與許多低等動物的體液幾乎一致，而一些陸地高等動物，甚至人的血清所含的元素成分也與海水類似。


  研究證明，地球上的生命起源於海洋，而且絕大多數的動物生活在海洋中。在陸地上，生物集中棲息在地表上下數十米的範圍內，可是在海洋中，生物棲息範圍可深達一萬米。因此，研究生命起源的學者把海洋稱作“生命的搖籃”。


  由於太陽輻射能在地球表麵上分布的固有差異，赤道附近的水溫顯著地高於高緯度海區，因此，在海洋中導致暖流從赤道流向高緯度、寒流從高緯度流向赤道的大尺度循環。從而引起能量重新分布，使得赤道地區和兩極的氣候不致過分懸殊。


  海麵蒸發產生的大量水汽，可被大氣環流及其他局部空氣運動攜帶至數千公裏以外，重新凝結成雨雪降落到所有大陸的表麵，成為地球表麵淡水的源泉。由此可見，海洋對全球氣和氣候的形成，以至地球表麵形態的塑造都有深遠的影響。


  海洋中的動物約16～0萬種，植物一萬多種。海洋中的生物，如同整個生物圈中的生物一樣，絕大多數直接地或間接地依賴於光合作用而生存。海洋生物由海洋光合植物、食植性動物和食肉性動物逐級依賴和製約，組成了海洋食物鏈。


  海洋作為一個物理係統，其中發生著各種不同類型和不同深度的海水運動和過程，對於海洋中的生物、化學和地質過程有著顯著的影響。


  海水運動按其成因，大致分為：海水密度變化產生的“熱鹽”運動，如海麵蒸發、冷卻和結冰，以及海水混合等；海麵風應力驅動形成的風生運動，如風海流和風生環流等；體引力作用產生的潮汐運動；海水運動速度切變產生的湍流運動；各種擾動產生的波動，如風浪、慣性波和行星波等。


  海洋是生物的生存環境，海水運動等物理過程會導致生物環境的改變。因此，不同的流係、水團具有不同的生物區係和不同的生物群落。


  海水運動或波動是海洋中的溶解物質、懸浮物和海底沉積物搬運的重要動力因素，因此，海洋中化學元素的分布和海洋沉積，以及海岸地貌的塑造過程都是不能脫離海洋動力環境的。反過來，海水的運動狀況也與特定的地理環境、化學環境有關。這就是海洋自然環境的統一性的具體表現。


  由於海水的覆蓋，海底地殼是難以直接觀察的。近半個世紀以來，深海考察發現了海洋中有深度超過萬米的海溝，長達上千公裏的斷裂帶以及眾多的海山：而給人印象最深的是存在著一條環繞全球、縱貫大洋盆地、延伸達80000公裏的水下山脈體係。


  這條水下山脈縱貫大西洋和印度洋的洋盆中部，所以稱為大洋中脊。在大洋中脊頂部發育有一條被斷裂帶錯開的縱向的大裂穀，稱為中央裂穀。。


  總之，海洋中發生的各種自然過程，在不同程度上同大氣圈、岩石圈和生物圈都有耦合關係，並且同全球構造運動以及某些文因素密切相關，這些自然過程本身也相互製約，彼此間通過各種形式的物質和能量循環結合在一起，構成一個具有全球規模的、多層次的海洋自然係統。


  正是這樣一個係統，決定著海洋中各種過程的存在條件，製約著它們的發展方向。