海洋與海洋研究概述

1、由NordriDesign提供李悅天李悅天1201111629海洋學與海洋研究概述海洋學與海洋研究概述Page 2LOGOn 地球表面被各大陸地分隔為彼此相通的廣大水域稱為海洋，地球其總面積約為3.6億平方公里，約占地球表面積的71%，海洋中含有十三億五千多萬立方千米的水，約占地球上總水量的97%，而可用于人類飲用只占2%。地球五個主要的大洋為太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋、南冰洋，大部分以陸地和海底地形線為界。目前為止，人類已探索的海底只有5%，還有95%的的海底是未知的。海洋海洋Page 3LOGO海與洋的區(qū)分海與洋的區(qū)分n 洋，是海洋的中心部分，是海洋的主體。世界大洋的總面積，約占海洋面

2、積的89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深處可達1萬多米。大洋離陸地遙遠，不受陸地的影響。它的水溫和鹽度的變化不大。每個大洋都有自己獨特的洋流和潮汐系統(tǒng)。大洋的水色蔚藍，透明度很大，水中的雜質很少。世界共有4個，即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。n 海，在洋的邊緣，是大洋的附屬部分。海的面積約占海洋的11%，海的水深比較淺，平均深度從幾米到23千米。海臨近大陸，受大陸、河流、氣候和季節(jié)的影響，海水的溫度、鹽度、顏色和透明度，都受陸地影響，有明顯的變化。夏季，海水暖，冬季水溫低；有的海域，海水還要結冰。在大河入海的地方，或多雨的季節(jié)，海水會變淡。由于受陸地影響，河流夾帶著泥沙入海，近岸海

3、水混濁不清，海水的透明度差。海沒有自己獨立的潮汐與海流。海可以分為邊緣海、內陸海和地中海。邊緣海既是海洋的邊緣，又是臨近大陸前沿；這類海與大洋聯(lián)系廣泛，一般由一群海島把它與大洋分開。我國的東海、南海就是太平洋的邊緣海。內陸海，即位于大陸內部的海，如歐洲的波羅的海等。地中海是幾個大陸之間的海，水深一般比內陸海深些。世界主要的大海接近50個。太平洋最多，大西洋為次之，印度洋和北冰洋差不多，南冰洋最少。Page 4LOGO海洋與人類生存環(huán)境關系密切海洋研究的意義海洋研究的意義蛋白質主要來源；運輸和貿易的中介-航運；國際沖突的焦點影響氣候環(huán)境：環(huán)流-向高緯輸送熱量；對氣溫起調節(jié)作用（海水熱容量大）海-

4、氣相互作用海洋災害：風暴潮、赤潮、海冰、海水倒灌、海岸侵蝕、海地地震等污染：排污與海洋自凈能力關系。Page 5LOGOn 礦產資源 海洋里還有豐富的礦產資源。陸地上主要礦產資源可采年限大多在30-80年內，天然氣的開采也只能維持38-50年。而海洋中除鹽、鎂、金、鈾、溴化物外，海灘中的砂礦、淺海底部的石油、鈣磷石和海綠石，深海底部的錳結核和重金屬軟泥及其基巖中的礦脈都十分豐富。其中石油資源約1350億噸，占陸地上石油資源的 一半，如果包括天然氣折算石油儲量在內，則世界大陸淺海區(qū)石油儲量為2400億噸。 海洋研究的意義海洋研究的意義Page 6LOGOn 生物資源n 海洋生物資源是人類食物的重

5、要來源。近數十年來，人類對水產品的需求有了很大增長。在20世紀70年代，人類所利用的總動物蛋白質（包括飼料用的魚粉）中，約有12.520% （鮮品計算）來源于海洋生物資源。世界海洋水產品總產量，由1938年的1880萬噸增加到1980年的 6458萬噸，增長2.4倍。n 海洋生物資源還提供了重要的醫(yī)藥原料和工業(yè)原料。海龍、海馬、石決明、珍珠粉、龍延香、鷓鴣菜、羊棲菜、昆布等，很早便是中國的名貴藥材。當前，海洋生物藥物已在提取蛋白質及氨基酸、維生素、麻醉劑、抗菌素等方面取得進展。n 以貝殼制造工藝品已在中國成為一種行業(yè)，一些珊瑚是很受歡迎的藝術品。海鳥糞含磷達20%，是極好的天然肥料。鯨油既可食

6、用又是重要化工原料，抹香鯨頭部的油是精密儀器的高級潤滑油。海藻的提取物，特別是褐藻膠和瓊膠在工業(yè)上也有廣泛的用途。海洋研究的意義海洋研究的意義Page 7LOGOn 動力資源動力資源n 主要指海水運動過程中產生的潮汐能、波浪能、海流能及海水因溫差和鹽度差而引起的溫差能與鹽差能等。其特點為：蘊藏量大，可再生。估計全球海水溫差能可利用功率達100億千瓦，潮汐能、波浪能、海流能及海水鹽差能等可再生功率均為10億千瓦左右；能流分布不均、密度低。大洋表面層與5001000米深層間的較大溫差僅20左右，沿岸較大潮差約710米，近海較大潮流流速只有47海里/小時；能量多變，不穩(wěn)定。其中海水溫差能、海流能和鹽

7、差能的變化較慢，潮汐和潮流能呈短時周期規(guī)律變化，波浪能有顯著的隨機性。潮汐能的工業(yè)規(guī)模開發(fā)始于60年代。60年代末以來，蘇、英、美、加拿大等國相繼建成一批潮汐發(fā)電站。中國沿海潮汐能蘊藏量為年發(fā)電2750億度，其中可供開發(fā)的總裝機容量約3600萬千瓦，年發(fā)電900億度。70年代以來，波浪及海洋溫差發(fā)電發(fā)展較快，日、美等國相繼建成試驗性的波浪和溫差發(fā)電站。目前對潮流、海流、海水壓力差、海洋鹽度差等的開發(fā)利用尚處于試驗準備階段。海洋研究的意義海洋研究的意義Page 8LOGO海洋科學海洋科學 海洋科學屬于13個學科門類中的理學中的一級學科，下面可分為4個二級學科。海洋海洋科學科學物理海洋學物理海洋學

8、海洋生物學海洋生物學化學海洋學化學海洋學海洋地質學海洋地質學Page 9LOGOn 海洋地質學海洋地質學 海洋地質學是研究地殼被海水淹沒部分的物質組成、地質構造和演化規(guī)律的學科。研究內容涉及海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底巖石、海底構造、大洋地質歷史和海底礦產資源。它是地質學的一部分，又與海洋學有密切聯(lián)系，是地質學與海洋學的邊緣科學。n 海洋地質學的研究意義海洋地質學的研究意義 海洋覆蓋面積約占地球表面積的71%。它是全球地質構造的重要組成部分，也是現(xiàn)代沉積作用的天然實驗室。海底蘊藏著豐富的礦產資源，是人類未來的重要資源基地。海洋環(huán)境地質和災害地質直接關系到人類的生產和生活。海洋地質調查還是

9、海港建設、海底工程和海底資源開發(fā)的基礎。因此，海洋地質學具有重要的理論和實踐意義。海洋地質學海洋地質學Page 10LOGO海洋地質學海洋地質學n海海洋洋地地質質學學海底地貌研究海底沉積物研究大洋構造研究海底礦產品資源研究Page 11LOGOn 物理海洋學物理海洋學 是以物理學的理論、技術和方法，研究海洋中的物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律，并研究海洋水體與大氣圈、巖圈和生物圈的相互作用的科學。n 物理海洋學的研究對象物理海洋學的研究對象 物理海洋學主要研究發(fā)生在海洋中的流體動力學和熱力學過程，其中包括海洋中的熱量平衡和水量平衡，海水的溫度、鹽度和密度等海洋水文狀態(tài)參數的分布和變化，海洋中各種類型和各種

10、時空尺度的海水運動(如海流、海浪、潮汐、內波、風暴潮、海水層結的細微結構和湍流等)及其相互作用的規(guī)律等等。物理海洋學物理海洋學Page 12LOGO物理海洋學物理海洋學物理海洋學海洋氣象學海洋聲學海洋電磁學海洋光學河口海岸帶動力學Page 13LOGO 海洋物理學基本理論：海洋物理學基本理論：n潮汐理論n波浪理論n環(huán)流理論n海洋電磁學理論物理海洋學物理海洋學Page 14LOGOn 海洋環(huán)流是研究風引起的海流和密度分布不均勻所產生的密度流、大洋環(huán)流中流旋的生成和分布、大洋環(huán)流西向強化、海流的彎曲和變異、近赤道地區(qū)的流系結構、南極繞極流，大洋熱鹽環(huán)流，深海環(huán)流和與主躍層的關系，海水的輻散和輻合運

11、動與升降流及朗繆爾環(huán)流等的關系，中尺度渦及其能量轉換，冰漂流等特殊的流動現(xiàn)象，海洋對風應力等的反應，以及近岸海區(qū)的環(huán)流等等；海洋環(huán)流理論海洋環(huán)流理論Page 15LOGOn 潮汐現(xiàn)象是指海水在天天體（主要是月月球和太陽）引潮力作用下所產生的周期性運動，習慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動稱為潮流。n 全日潮型：南海汕頭、渤海秦皇島、南海北部灣n 半日潮型：大沽、青島、廈門n 混合潮型：榆林港海洋潮汐理論海洋潮汐理論Page 16LOGOn 化學海洋學化學海洋學 用化學的理論和方法研究海洋各組成部分的化學組成、物質分布和海洋生物地球化學過程的學科。n 化學海洋學研究內容化學海

12、洋學研究內容 化學海洋學研究的范圍，涉及到一個龐大而復雜的領域-世界海洋?；瘜W海洋學研究的內容主要有以下四個方面：一是海水化學；二是海洋沉積物化學；三是活體海洋生物化學；四是海洋界面物理化學及與界面物相互作用的化學。因此，化學海洋學相對于海洋學的其他分支學科來說，所描述的內容和范圍要更廣泛一些?；瘜W海洋學主要是研究和測定海水的同位素、元素及分子能級，它是研究海洋中有機物和無機物的組成，包括這些物質的基本特性、來源、構造模式，還有在海洋地質、生物、物理、氣象等領域中的特殊作用。化學海洋學化學海洋學Page 17LOGOn 研究的重點和前沿研究的重點和前沿 目前，化學海洋學的發(fā)展方向，仍然是海洋界

13、面化學過程的研究，是研究的重點和前沿，是與全球變化有關的海洋生物地球化學過程?；瘜W海洋學研究范圍擴大的另一個重要原因是，近幾十年來，世界海洋環(huán)境被污染。海洋污染實際上是人們活動的副產物。它的內在機理是通過能量特性轉換、輻射水平、化學和物理等組合影響，以及生物的分布、豐度和質量等變化，直接或間接的效應引起海洋環(huán)境有害變化。由于世界人口和每個人使用能量的不斷增加，世界海洋中已檢出了許多以降解形式存在的物質；海洋的某些重要污染源，例如，向海洋中排放的下水污泥和疏浚淤渣，河流排出物、船舶廢棄物、溢出的油和有害化學物質、港灣碎屑、工業(yè)廢棄物等，還有由脫鹽工廠排出的熱能、氯化烴，如滴滴涕、艾氏劑-毒殺酚類

14、物質?；瘜W海洋學化學海洋學Page 18LOGOn 海洋生物學海洋生物學 海洋生物學是一門綜合性交叉學科，主要包括海洋有機體的功能，海洋生物多樣性和生態(tài)三個方面的內容。它是研究海洋中生命有機體的起源，分布，形態(tài)和結構，進化與演替的特征和生物生命過程的活動規(guī)律；探索海洋生物之間和生物與其所處的海洋環(huán)境之間的相互作用和相互影響的科學。 海洋生物學海洋生物學Page 19LOGOn 海洋生物學學科體系海洋生物學學科體系n 1海洋生物分類學。按界、門、綱、目、科、屬、種系統(tǒng)研究各種海洋生物。大體將海洋生物分為海洋動物、海洋植物、海洋真菌和海洋細菌等4類。n 2海洋生物形態(tài)學。研究海洋生物外部和內部形態(tài)

15、的特征及其規(guī)律。n 3海洋生物區(qū)系分布。研究生物在海洋中的分布及其規(guī)律，闡明各區(qū)系的特點及其與環(huán)境的關系。n 4海洋生態(tài)學。研究海洋生物之間及其與環(huán)境的關系，著重研究食物，并研究海洋食物鏈（攝食者與被食者的營養(yǎng)關系）和海洋生物生產力（通過同化作用生產有機物的能力）。n 5海洋生物學生理、生化和遺傳研究。海洋生物學海洋生物學Page 20LOGOn 海洋生物學研究分類海洋生物學研究分類n 1.1.海洋藻類學海洋藻類學 9.9.海洋初級生產力海洋初級生產力 n 2.2.海洋魚類海洋魚類 10.10.海洋生物藥用海洋生物藥用n 3.3.海洋無脊椎動物學海洋無脊椎動物學 11.11.海洋環(huán)境生物學海洋環(huán)境生物學n 4.4.海洋群體生態(tài)學海洋群體生態(tài)學 12.12.太平洋海洋生物太平洋海洋生物n 5.5.個體生態(tài)學個體生態(tài)學 13.13.南極近海生物南極近海生物n 6.6.附著生物生態(tài)學附著生物生態(tài)學n 7.7.海洋實驗生物學海洋實驗生物學n 8.8.海洋微生物學海洋微生物學海洋生物學海洋生物學Page 21LOGOn 海洋科學體系既有基礎性科學，也有應用與