南京大學(xué)海洋與人類社會(huì)總結(jié)

1、第一講 緒論：我們?nèi)祟惻c海洋的淵源海洋總體特征： 占據(jù)地球表面71%面積 平均深度4000米 如果以一張A4紙代表海洋的面積，則其厚度正好與平均深度相當(dāng) 海水的平均鹽度為35（即1公升海水中含有35克鹽類物質(zhì)，以氯化鈉為主）古新世（65百萬(wàn)年）始新世（57.8百萬(wàn)年）漸新世（36.6百萬(wàn)年）中新世（23.7百萬(wàn)年）上新世（5.3百萬(wàn)年）更新世（1.8百萬(wàn)年）全新世（1.2萬(wàn)年） 全新世海面變化：如何識(shí)別： 柱狀樣采集 - Drilling to collect cores 分析每一層樣品的年齡 Age dating 確定每一層樣品在高程-年齡坐標(biāo)中的位置 確定每一層物質(zhì)是形成海面之上或之下 重

2、復(fù)進(jìn)行多個(gè)柱狀樣分析海面為何變化？ 地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)（影響海盆的大小） 氣候變化（影響水量大?。?沉積物壓實(shí)和地面沉降（如：上海市） 地球內(nèi)部物質(zhì)分布（影響重力在地表的分布） 短期變化：天體引力（潮汐）第四紀(jì)海面變化特征 周期約為10萬(wàn)年 1.8萬(wàn)年前海面低于現(xiàn)今約130米 距今1.8萬(wàn)年至7000年上升了130米 當(dāng)海面位置較為穩(wěn)定時(shí)，形成三角洲平原和河流中下游河谷平原（例如：長(zhǎng)江中下游平原、長(zhǎng)江三角洲） 海面代表“侵蝕基面”，以上沖刷，以下堆積全新世長(zhǎng)江三角洲沉積通量：根據(jù)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)六百多個(gè)鉆井的資料，計(jì)算得出近6500年來(lái)的三角洲沉積總量為6460億噸，每年近1億噸 江蘇海岸沉積體系形成

3、：1128-1855年黃河三角洲 長(zhǎng)江沉積物供給 880年的快速淤長(zhǎng)，形成寬達(dá)50-60 km的海岸平原 20-50 m厚度的沉積層對(duì)人類活動(dòng)有何影響？隨著海面上升發(fā)生的遷徙平原地區(qū)適合于農(nóng)業(yè)發(fā)展；不同部落的交往和沖突；交通運(yùn)輸?shù)男枨蠛偷缆方ㄔO(shè)；早期發(fā)明：工具、藝術(shù)品等；戰(zhàn)場(chǎng)與戰(zhàn)爭(zhēng)所以：文明加速與海面上升有關(guān)聯(lián)！海洋探索的歷程：人類有意識(shí)地探索海洋已經(jīng)有了三個(gè)階段 1872年之前：萌芽和早期研究階段 1872-1945年：近代海洋學(xué)發(fā)展，以大規(guī)模海洋考察船航行觀測(cè)為標(biāo)志 1945年以來(lái)：現(xiàn)代海洋科學(xué)發(fā)展，以大洋鉆探計(jì)劃、自持式儀器設(shè)備、海底觀測(cè)系統(tǒng)為標(biāo)志海洋科學(xué)重要性： 海洋科學(xué)是戰(zhàn)略科學(xué)，海

4、洋科學(xué)實(shí)力是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平的主要標(biāo)志之一 海洋科技的發(fā)展可以使社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更多地從海洋獲得資源和環(huán)境的支撐，因此海洋科技的發(fā)達(dá)程度也是創(chuàng)新型國(guó)家的標(biāo)志 海洋科學(xué)在地球系統(tǒng)科學(xué)的探索、海洋環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè)、海洋油氣和水資源、海洋可再生能源、海洋漁業(yè)和水產(chǎn)品資源、海洋藥物資源、海底固體礦產(chǎn)資源、海上運(yùn)輸安全、國(guó)家海洋權(quán)益、應(yīng)對(duì)全球氣候變化等領(lǐng)域中作用巨大我們?nèi)祟愖畛跗鹪从诤Ｑ髣?dòng)物第二講：海洋地質(zhì)特征與海底礦產(chǎn)資源 內(nèi)容：洋盆幾何形態(tài)；海洋沉積物特征；陸殼與洋殼；“海底擴(kuò)張說(shuō)”的證據(jù)；火山和地震；海底礦產(chǎn)資源；海洋科學(xué)的學(xué)科體系：自然科學(xué)方面： 海洋科學(xué)研究海洋水體、海水與沉積物界面、海底

5、巖石圈、以及海-氣、海-陸界面特征和各種過(guò)程；物理海洋學(xué)；海洋化學(xué)；海洋生物學(xué)；海洋地質(zhì)學(xué)；海洋觀測(cè)儀器的研制、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用也屬于海洋科學(xué)的任務(wù)；社會(huì)科學(xué)與工程、人文方面：海洋工程學(xué)；海洋技術(shù)（儀器與裝備研制）；海洋經(jīng)濟(jì)學(xué)；海洋法：聯(lián)合國(guó)海洋法公約、海岸帶環(huán)境保護(hù)法等；海洋管理：海岸帶、自然保護(hù)區(qū)等；海洋政治；軍事海洋學(xué)；洋盆形態(tài)特征：海岸、陸架、陸坡、深海底；邊緣海、洋中脊、平頂山、俯沖帶；大陸與海洋的Hypsometric Curve；深海占全部海洋面積的87%，陸架、淺海占13%；幾何形態(tài)發(fā)生變化的5種方式：垂直升降：整體抬升或下沉；水平位移：整體改變平面位置；形變：在擠壓、拉升等外力作用

6、下內(nèi)部相對(duì)位置發(fā)生變化；沖淤變化：沖刷部位的物質(zhì)被搬運(yùn)并發(fā)生堆積；外源物質(zhì)加入：大氣降塵、火山噴發(fā)等產(chǎn)生的沉積物的堆積； 地殼中元素的豐度：O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg地殼物質(zhì)構(gòu)成：1，巖石和松散沉積物：巖漿巖；沉積巖；變質(zhì)巖；松散沉積物；2，沉積物： 水利、工程界稱為“泥沙”；沉積物主要來(lái)源：巖石風(fēng)化；沉積物其他來(lái)源：生物作用、地球化學(xué)作用；沉積物的物理性質(zhì)：粒度、密度；（沉積物的名稱：礫（Gravel，直徑>2mm）砂（Sand，直徑2-0.063mm） 粉砂（Silt，直徑0.063-0.004mm）粘土（Clay，直徑<0.004mm）地殼巖石組

7、成： 沉積巖+松散沉積物：5%體積，覆蓋75%面積； 巖漿巖+變質(zhì)巖： 95%體積，覆蓋25%面積； 推論1：沉積巖+松散沉積物密度較低，分布于地殼上部，形成“陸殼”；推論2：巖漿巖密度較高，分布于地殼下部，形成“洋殼”； 洋殼分布于深海、大洋；大西洋橫斷面特征：（1）洋中脊兩側(cè)形態(tài)對(duì)稱（2）洋殼之上堆積的沉積物向兩側(cè)增厚，表明洋殼年齡向兩側(cè)變老（3）大陸邊緣有較多沉積物輸入（4）大陸邊緣向兩側(cè)推移，成為“被動(dòng)邊緣”太平洋橫斷面特征：1洋中脊兩側(cè)形態(tài)對(duì)稱2洋殼之上堆積的沉積物向兩側(cè)增厚，表明洋殼年齡向兩側(cè)變老3大陸邊緣有較多沉積物輸入4在大陸邊緣，洋殼向下俯沖并回到地球內(nèi)部，向陸已側(cè)形成山脈（

8、如洛基山脈），成為“主動(dòng)邊緣”(Active margin)5在大陸邊緣形成“邊緣海”海洋地質(zhì)礦產(chǎn)的潛力：洋殼的金屬礦產(chǎn)（洋殼厚達(dá)5-10km）；陸源沉積物每年200億方量級(jí)，在過(guò)去的65百萬(wàn)年里形成沉積層體積達(dá)1018方之巨。如果其中含有0.01%的油氣，則總量有1014方。目前全球每年消耗的石油為109方量級(jí)；洋殼風(fēng)化產(chǎn)生的金屬結(jié)殼；海底熱液硫化物礦床；第二講小結(jié)： 海底形態(tài)特征和物質(zhì)組成提供了海底擴(kuò)張證據(jù) 海底擴(kuò)張的格局：大西洋型和太平洋型，被動(dòng)和主動(dòng)大陸邊緣 火山和地震是伴隨著海底地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的重要現(xiàn)象，了解動(dòng)力過(guò)程是預(yù)測(cè)的關(guān)鍵 海底具有豐富的地質(zhì)資源 洋殼的金屬礦產(chǎn) 陸源沉積堆積而成的沉

9、積層所含的油氣資源 洋殼風(fēng)化產(chǎn)生的金屬結(jié)殼 海底熱液硫化物礦床第三講：物理海洋學(xué)基礎(chǔ)-潮汐物理海洋學(xué)的理論體系；潮汐的基本特征；潮汐研究歷史；牛頓：平衡潮理論；拉普拉斯：動(dòng)力學(xué)理論；潮汐預(yù)報(bào)；溫度、鹽度、密度：太陽(yáng)輻射、蒸發(fā)、降雨、徑流輸入以及海冰的融化凝結(jié)等過(guò)程均可影響海水的溫度和鹽度；溫度和鹽度的變化導(dǎo)致密度的變化，密度的空間分布是壓強(qiáng)梯度力形成的根本原因，而壓強(qiáng)梯度力是驅(qū)動(dòng)深海、淺海環(huán)流的主要?jiǎng)恿χ怀毕幕咎卣鳎?，潮位有變化（高潮、低潮）,2，潮汐的主要周期是半日或者一日（半日潮、全日潮）,3，高潮發(fā)生時(shí)刻有變化（潮汐間歇）,4，大潮一般出現(xiàn)在農(nóng)歷初三、十八（潮齡）,5，存在潮汐不

10、等現(xiàn)象（日不等、半月不等）,6，潮差：大洋中0.9m左右，淺海數(shù)米至十幾米,7，潮汐的振幅和初位相因地而異（調(diào)和常數(shù)）；地球相對(duì)于月球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期約為24.84小時(shí)，因此月球?qū)е碌某毕芷趯⒂?2.42小時(shí)影響潮汐的天體還有很多，但除太陽(yáng)外，其他天體的影響遠(yuǎn)不及月球，這是因?yàn)樗鼈円淳嚯x十分遙遠(yuǎn)，要么質(zhì)量相對(duì)較小（如太陽(yáng)系的其他行星）太陽(yáng)的引潮力約為月球的0.47倍，其周期為12小時(shí)潮汐表給出了每年的潮汐信息，包括逐日的高潮時(shí)刻和水潮汐位、低潮時(shí)刻和水位等，對(duì)于港口和航道的使用而言是重要的數(shù)據(jù)資料潮差是高潮位與低潮位之間的垂向距離；潮差的大小對(duì)于一個(gè)海域的水動(dòng)力條件具有重要的影響，經(jīng)驗(yàn)表明，平均

11、潮差>4m的海岸水域?yàn)閺?qiáng)潮水域，24m時(shí)為中等潮，<2m時(shí)為弱潮水域；將一塊海域的多個(gè)潮位測(cè)站的調(diào)和分析結(jié)果加以綜合，可以繪制出“同潮圖”，一幅同潮圖提供一個(gè)分潮的潮差等值線和共相位的點(diǎn)的連線例如，對(duì)于M2分潮，把一個(gè)海域的平面上各個(gè)位置的潮差點(diǎn)到圖上，再畫(huà)出其等值線，稱為“等潮差線”接下來(lái)，再?gòu)母鼽c(diǎn)上找到t= T/6，T/3，T/2，的點(diǎn)，并把位相相同的點(diǎn)連接起來(lái)（或者將某一時(shí)刻的高潮位置連接起來(lái)），在曲線上標(biāo)注相對(duì)于某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的位相值，這樣的曲線就稱為“同潮時(shí)線”有時(shí)候，在海域的某個(gè)區(qū)域，M2分潮的潮差呈同心環(huán)狀分布，并向內(nèi)收縮到一個(gè)潮差很小的地點(diǎn)，這一點(diǎn)稱為M2分潮的“無(wú)潮

12、點(diǎn)” 潮流特征及其分析：1潮汐不僅表現(xiàn)為水位漲落，而且還表現(xiàn)為水體的流動(dòng)；2潮汐引起的水體流動(dòng)稱為潮流；3潮流的強(qiáng)度在外海為0.1m/s量級(jí)，而在淺海和海岸區(qū)域得到加強(qiáng)，最大可達(dá)到每秒幾米的量級(jí)；涌潮是一種特殊的潮汐現(xiàn)象。在潮波傳播過(guò)程中，受到底床摩擦、地形束窄等因素的影響，又由于潮波傳播速度與水深有關(guān)，因此潮波發(fā)生變形，前鋒變陡，最終發(fā)生崩塌，這就是涌潮。涌潮發(fā)生于世界各地的強(qiáng)潮河口，如加拿大芬迪灣、英國(guó)塞文河口等。我國(guó)的杭州灣涌潮很有名，發(fā)展為重要的旅游資源。錢江涌潮潮流與潮位之間有兩種基本的關(guān)系1， 最大潮流出現(xiàn)在潮位上漲或下降最快的時(shí)刻，最小潮流（= 0 m/s，稱為憩流）出現(xiàn)在高潮或

13、低潮時(shí)刻，這種潮波稱為“駐潮波”；潮位上漲階段對(duì)應(yīng)的潮流稱為“漲潮流”，潮位下降時(shí)的潮流稱為“落潮流”,2， 最大潮流出現(xiàn)在高潮或低潮時(shí)刻，而憩流出現(xiàn)在潮位變化最快時(shí)刻，這樣的潮波稱為“前進(jìn)潮波”，它通常出現(xiàn)于開(kāi)敞的陸架海域和深海；如果我們?nèi)园阉簧仙龝r(shí)的潮流稱為漲潮流，水位下降時(shí)的潮流稱為落潮流，則前進(jìn)潮波下的漲、落潮流的方向與駐潮波的情形不同，它們各有兩個(gè)方向，即在漲潮或落潮階段，流向都是在中潮位時(shí)發(fā)生變化 潮汐類型（全日潮、半日潮、混合潮）平衡潮理論能夠解釋部分現(xiàn)象，但對(duì)于潮汐與月球運(yùn)動(dòng)之間的位相差和近岸潮汐特征不能很好地說(shuō)明；根據(jù)牛頓的平衡潮理論，分潮相位應(yīng)與引潮力天體運(yùn)動(dòng)的相位相同（

14、實(shí)際情況并非如此，分潮的相位是多樣化的）；拉普拉斯的動(dòng)力學(xué)理論較好地解釋了這個(gè)現(xiàn)象，該理論將潮汐看成是周期性引潮力作用形成的波動(dòng)第四講物理海洋學(xué)基礎(chǔ)-海氣相互作用內(nèi)容：能量供給的來(lái)源和轉(zhuǎn)換；大氣海水界面上的物質(zhì)交換；大洋與陸架環(huán)流；埃爾尼諾與南方濤動(dòng)(ENSO)；風(fēng)暴潮；環(huán)境效應(yīng)、減災(zāi)防災(zāi)方法；能量供給的來(lái)源和轉(zhuǎn)換：海氣相互作用主要由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)；地球接收的太陽(yáng)熱能；在一塊水平區(qū)域上，熱能的凈通量QT可表示為 QS為太陽(yáng)輻射通量，為表面反照率； QN為長(zhǎng)波輻射或行星輻射所造成的損失； QE為蒸發(fā)潛熱造成的損失； QH是紊動(dòng)擴(kuò)散造成的損失；大氣海水界面上的物質(zhì)交換：1，大氣海水界面上的物質(zhì)交換十分

15、活躍。通過(guò)大氣降水和海面蒸發(fā)作用，水體交換的強(qiáng)度是很可觀的，海面上的垂向水通量W可用下式計(jì)算：P=降水量，E=蒸發(fā)量，均用mm/yr的單位來(lái)表示，其含義為單位面積上降落或蒸發(fā)的水量在常溫常壓下的厚度2，大氣中含有一定量的CO2，因此大氣壓力中有一部分是來(lái)自CO2，稱為二氧化碳分壓；在海水中，其溶解的氣體中有部分是CO2，而且海水能夠溶解的CO2受到所謂“常態(tài)大氣均衡濃度” 條件的控制，這可以表達(dá)為Henry定律，即均衡狀態(tài)下的海水CO2濃度為： ，PA為溶解氣體的分壓（對(duì)CO2而言，為348ppm），KH為系數(shù)，它與溫度、鹽度有關(guān)，在20溫度和鹽度值為35時(shí)，KH0.065，總體上隨溫度、鹽度

16、和靜水壓力的升高而降低 3，隨大氣運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)還有粉塵大氣降塵；粉塵來(lái)源于干源區(qū)或火山噴發(fā)，是被風(fēng)力作用而被懸浮到大氣層中的粒徑很小的沉積物顆粒。,4在海洋的表層，由于水體收支的不同，鹽度值可以偏離整個(gè)大洋的平均值，發(fā)生鹽度變化的水體因與周邊水體的密度不同，可能引發(fā)水體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)洋流的產(chǎn)生太陽(yáng)能的輸入1.由于太陽(yáng)能在不同緯度地帶上的通量不同，因此在不同的海區(qū)海水的溫度不同2，另一方面，海水的密度是溫度和鹽度的函數(shù)，在大洋中鹽度的數(shù)值雖然大致相同，但水溫有較大的差異,3，低緯地區(qū)水溫上升，體積增大，其水位也相應(yīng)上升，這樣在同層位的水體，低緯地區(qū)的壓力高于中高緯地區(qū)，從而形成壓力的水平梯度，將造成水

17、體的運(yùn)動(dòng)4.運(yùn)動(dòng)的方向是從低緯指向中高緯地區(qū)黑潮：熱帶太平洋由于水溫上升而導(dǎo)致水位上升，因而形成了向南向北運(yùn)動(dòng)的水體，黑潮就是其組成部分，其流速達(dá)到了1m/s的量級(jí)，而總的流量達(dá)到了108 m3/s量級(jí)（長(zhǎng)江流量為104 m3/s量級(jí)）；這樣一條巨大的“河流”將低緯區(qū)的暖水源源不斷地輸往中高緯地區(qū)，從而極大地影響了所流經(jīng)地區(qū)的水溫變化埃爾尼諾與南方濤動(dòng)(ENSO)：埃爾尼諾與南方濤動(dòng)是海氣相互作用的年際變化的產(chǎn)物，是一個(gè)海氣相互作用的典型事例，對(duì)于太平洋地區(qū)的氣候和海洋資源有著重要影響。因此，需要對(duì)它的形成過(guò)程和機(jī)制作一些較為深入的探討經(jīng)典的埃爾尼諾事件一些年份的冬季（12月至1月）發(fā)生在厄瓜

18、多爾和秘魯海岸的事件，其范圍在太平洋東岸20°N20°S之間的海岸水域；事件發(fā)生時(shí)，水溫增高28，伴隨著大雨，而且當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn)受損（鳀魚(yú)是主要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類，埃爾尼諾發(fā)生時(shí)產(chǎn)量銳減）；這種現(xiàn)象每27年發(fā)生一次，每次持續(xù)幾個(gè)月；南方濤動(dòng)現(xiàn)象 與埃爾尼諾相伴1，在南太平洋的低緯地帶有兩個(gè)代表性的近地面氣壓觀測(cè)地點(diǎn)，一個(gè)是西太平洋的達(dá)爾文港（澳大利亞北部，12°30S，130°10E），另一個(gè)是東太平洋的塔西提島（17°50S，149°40W）； 2， 在非埃爾尼諾年，塔西提島的氣壓高于達(dá)爾文港，這個(gè)地區(qū)以東南風(fēng)（風(fēng)向、流向）為特征；3，埃爾

19、尼諾發(fā)生時(shí)，氣壓梯度值發(fā)生變化，達(dá)爾文港氣壓升高，塔西提島氣壓降低，使東南季風(fēng)減弱；通常將達(dá)爾文港和塔西提島兩地之間的海面氣壓差定義為“南方濤動(dòng)指數(shù)”SOI：；SOI為南方濤動(dòng)指數(shù)，PD為達(dá)爾文港的海面氣壓，PT為塔西提島的海面氣壓。 當(dāng)SOI處于低值時(shí)，塔西提島的氣壓高于其多年平均值，而達(dá)爾文港的氣壓則低于平均值；當(dāng)SOI為高值時(shí)，前者的氣壓低于平均值，而后者高于平均值。這兩地的氣壓值就像“蹺蹺板”一樣，一頭高，另一頭就低，因而成為“濤動(dòng)” 埃爾尼諾是海洋現(xiàn)象，而南方濤動(dòng)是大氣現(xiàn)象，兩者之間的相關(guān)性表明它們有著形成機(jī)制上的關(guān)聯(lián)性。海氣相互作用過(guò)程的研究結(jié)果表明，南方濤動(dòng)指數(shù)的變化伴隨著熱帶輻

20、聚帶的變化在正常情況下存在著兩條輻聚帶，其一是熱帶輻聚帶（ITCZ），它位于太平洋北半球的510°N范圍，從印度尼西亞向東延伸至中美洲；其二是南太平洋輻聚帶（SPCZ），它從澳大利亞北部向東南延伸至南太平洋中部區(qū)域影響洋流因素：1，洋流與大氣運(yùn)動(dòng)有關(guān)，海面水體的不均勻升溫在大氣中也存在，低緯區(qū)的大氣壓力由于升溫而增大，溫度和壓力還由于來(lái)自海面的蒸發(fā)等因素而進(jìn)一步加劇, 2，因此，在熱帶地區(qū)氣流上升，高緯度地區(qū)氣流下降，形成地球行星風(fēng)系，風(fēng)作用于海面，伴隨著空氣動(dòng)能向海面之下的水體輸送。海面上空氣運(yùn)動(dòng)形成邊界層，而大氣海面界面上的切應(yīng)力就代表了風(fēng)的動(dòng)能向水體的轉(zhuǎn)換，這一能量轉(zhuǎn)換使海水產(chǎn)

21、生運(yùn)動(dòng)，稱為“風(fēng)成海流”3，海洋蒸發(fā)的水汽與大氣運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，還能將水汽輸送到遠(yuǎn)離低緯地區(qū)的地區(qū)并形成降水，這個(gè)過(guò)程也造成大規(guī)模的熱能輸送，在臺(tái)風(fēng)等熱帶風(fēng)暴系統(tǒng)中這種效應(yīng)尤其明顯。在平常天氣下，季風(fēng)的季節(jié)性轉(zhuǎn)換也使熱能的輸送產(chǎn)生季節(jié)性變化，總體趨勢(shì)是自低緯向高緯輸送兩種正反饋機(jī)制解釋埃爾尼諾和它的對(duì)立面拉尼諾（PPT44）第一種拉尼諾（即非埃爾尼諾的極端狀況）形成的機(jī)制：熱帶太平洋海面在東向風(fēng)的作用下，形成自東向西的洋流，這是行星風(fēng)系形成后的一個(gè)必然效應(yīng)；洋流使赤道太平洋東岸的水體發(fā)生虧損，于是沿岸地區(qū)就發(fā)生了海水的涌升，上升流帶來(lái)了低溫的深層海水，使海面水溫下降，進(jìn)而使近海面大氣溫度下降，這就

22、加大了表層氣壓；在增大的表層氣壓情況，本區(qū)域的東西氣壓差進(jìn)一步增大，即南方濤動(dòng)指數(shù)增大，從而使東向風(fēng)得到進(jìn)一步增強(qiáng)；經(jīng)過(guò)若干個(gè)正反饋周期后，南方濤動(dòng)指數(shù)將逐漸增加到極值；風(fēng)暴潮基本特征風(fēng)暴潮 一種與天氣事件（如臺(tái)風(fēng)、寒潮等）相聯(lián)系的異常增、減水現(xiàn)象在正常天氣下，海面水位也會(huì)發(fā)生變化，主要是由于潮汐作用而產(chǎn)生的；風(fēng)暴潮與天體引潮力無(wú)關(guān)，它是在正常水位變化之上疊加的異常變化；由于風(fēng)暴潮發(fā)生是與低氣壓和風(fēng)的作用相聯(lián)系的，因此最初的工作是分析氣壓和風(fēng)應(yīng)力的影響另外可考慮的因素是地形和科氏力的作用伴隨著風(fēng)暴潮的波浪風(fēng)暴潮發(fā)生時(shí)往往伴隨著大浪，而波浪的作用往往是風(fēng)暴潮災(zāi)害形成的重要原因；風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)與防災(zāi)減

23、災(zāi)：預(yù)報(bào)風(fēng)暴增水的幅度，關(guān)鍵是建立風(fēng)應(yīng)力的空間分布與海面氣壓場(chǎng)分布的計(jì)算模型。如果臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)的移動(dòng)路徑和最大風(fēng)速為已知，則可根據(jù)計(jì)算的風(fēng)應(yīng)力和氣壓分布通過(guò)水動(dòng)力模型獲得增水的幅度；在對(duì)孟加拉灣的風(fēng)暴增水的預(yù)報(bào)的一項(xiàng)研究中，預(yù)報(bào)的模型就是按照上述思路由三個(gè)模塊所構(gòu)成：（i）氣旋移動(dòng)路徑和最大風(fēng)速的統(tǒng)計(jì)模型；（ii）風(fēng)應(yīng)力和海面氣壓場(chǎng)的大氣模型；（iii）風(fēng)暴增水的二維水動(dòng)力模型 風(fēng)暴潮形成的災(zāi)害，是天文大潮、風(fēng)暴增水和風(fēng)暴大浪共同作用的結(jié)果第五講海洋化學(xué)與生物地球化學(xué)內(nèi)容：海洋化學(xué)的重要性；海水的組成；海水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；海洋污染；鹽度：海水中溶解物質(zhì)質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值，全球海洋表層水的鹽度介于

24、33-37之間，在具有強(qiáng)蒸發(fā)的局部海域，鹽度較高，如地中海（39）和紅海（41）北大西洋表層水的鹽度高于北太平洋：前者海水的蒸發(fā)速率約為后者的兩倍，而兩者的降雨量相當(dāng)海洋化學(xué)是研究海洋各部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)過(guò)程，以及海洋化學(xué)資源在開(kāi)發(fā)利用中的化學(xué)問(wèn)題的科學(xué)，是海洋科學(xué)的一個(gè)分支，它與海洋生物學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和物理海洋學(xué)等有密切關(guān)系。常量元素：海水中含量最多的元素是氫、氧以及氯、鈉、鋅、鎂、鈣、硫、碳、氟、硼、溴、鋁，其含量一般>0.05 mmol/kg, 構(gòu)成了海水溶解態(tài)組分的99%以上微量元素：在海水中的濃度一般< 0.05 umol/kg, 包括Li、Ni、F

25、e、Mn、Zn、Pb、Cu、Co、U、Hg等金屬元素營(yíng)養(yǎng)鹽：與海洋生物生長(zhǎng)密切相關(guān)的一系列元素，如N、P、Si 、Mn、Fe、Cu、Zn等；據(jù)含量高低分為主要營(yíng)養(yǎng)鹽（ N、P、Si ）和微量營(yíng)養(yǎng)鹽Mn、Fe、Cu、Zn等）海水元素比值恒定律：除靠近陸地處之外，海水中鹽類溶解組分的含量比值為恒定值，在世界大洋各處均是如此海洋中元素逗留時(shí)間是全大洋平均值，而實(shí)際上在不同區(qū)域遷出速率會(huì)有不同，特別實(shí)在近岸河口區(qū)；海水中元素的逗留時(shí)間大致在 102108 年之間；海水的更新時(shí)間在溫躍層(平均100m)以上平均為幾十年，而在深層則為1000 年左右；有些元素如 P、N、Si 雖然逗留時(shí)間較長(zhǎng)，由于生物參

26、與了這些元素的循環(huán)，在海洋中造成了不均勻的分布；海洋碳循環(huán)：1化學(xué)風(fēng)化-植物（動(dòng)物）-沉積-油氣；2大氣：748 gigaton (=1015 g C)；3陸地：生物420-830；土壤1200-1600；4海洋：有機(jī)10000000；無(wú)機(jī)50000000；油氣5000；5生物泵；海水中氮含量分布與變化隨緯度的增加而增加隨著深度的增加而增加在太平洋的含量大于大西洋的含量近岸淺海海域的含量一般比大洋水的含量高人類活動(dòng)對(duì)海洋氮循環(huán)的影響1， 人類工、農(nóng)業(yè)活動(dòng)經(jīng)常大量使用各種含氮物質(zhì)于塑料生產(chǎn)、農(nóng)作物肥料等，其基本原料是氮的化合物NH3, 2，所合成的NH3有少部分直接用作農(nóng)作物肥料，其余大量的被進(jìn)

27、一步合成為更易為運(yùn)輸和保存的尿素3，還有部分合成的NH3與磷酸、硫酸或硝酸進(jìn)一步合成為其他含氮肥料或用于塑料生產(chǎn)磷循環(huán)：全球磷循環(huán)的最主要途徑是磷從陸地土壤庫(kù)通過(guò)河流運(yùn)輸?shù)胶Ｑ?，達(dá)到21× 1012 gP/a。磷從海洋再返回陸地是十分困難的，海洋中的磷大部分以鈣鹽的形式而沉淀，堆積到地層中。 海洋污染種類及其危害：海洋污染的特點(diǎn)：污染源多、持續(xù)性強(qiáng)、危害大、擴(kuò)散范圍廣和控制難度大。海洋污染的主要來(lái)源：陸源與海岸帶開(kāi)發(fā)污染、大陸架鉆探與深海采礦、海洋傾廢、船源污染以及大氣污染等。海洋污染物的分類：PPT第五講46按來(lái)源、性質(zhì)和毒性，海洋污染物可分為：石油及其產(chǎn)品；酸、堿；農(nóng)藥；放射性物

28、質(zhì)；有機(jī)廢液和生活污水；熱污染和固體廢物；金屬和酸、堿：包括銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、銀、銻等金屬和磷、硫、砷等非金屬以及酸、堿等；主要來(lái)自工、農(nóng)業(yè)廢水和煤與石油燃燒而生成的廢氣轉(zhuǎn)移入海；這類物質(zhì)入海后往往是河口、港灣及近岸水域中的重要污染物，或直接危害海洋生物的生存，或蓄積于海洋生物體內(nèi)而影響其利用價(jià)值；由人類活動(dòng)而進(jìn)入海洋的汞，每年可達(dá)萬(wàn)噸，已大大超過(guò)全世界每年生產(chǎn)約9千噸汞的記錄，這是因?yàn)槊?、石油等在燃燒過(guò)程中，會(huì)使其中含有的微量汞釋放出來(lái)，逸散到大氣中，最終歸入海洋；農(nóng)藥：農(nóng)藥具有很強(qiáng)的毒性，進(jìn)入海洋經(jīng)海洋生物體的富集作用，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，產(chǎn)生的危害性就更大，每年因此中毒的人數(shù)多達(dá)1

29、0萬(wàn)人以上，人類所患的一些新型的癌癥與此也有密切關(guān)系。主要由徑流帶入海洋。放射性物質(zhì)：主要來(lái)自核爆炸、核工業(yè)或核艦艇的排污；放射性核素：是由核武器試驗(yàn)、核工業(yè)和核動(dòng)力設(shè)施釋放出來(lái)的人工放射性物質(zhì)，主要是鍶-90、銫-137等半衰期為30年左右的同位素。由于海洋水體龐大，在海水中的分布極不均勻，在較強(qiáng)放射性水域中，海洋生物通過(guò)體表吸附或通過(guò)食物進(jìn)入消化系統(tǒng)，并逐漸積累在器官中，通過(guò)食物鏈作用傳遞給人類；核爆炸：對(duì)于海洋的人工放射性核素含量貢獻(xiàn)最大的是核爆炸；核事故：切爾諾貝利核電站的4號(hào)反應(yīng)堆，日本福島核電站；有機(jī)廢液和生活污水：造紙、食品等工業(yè)的廢物入海后以消耗大量的溶解氧為其特征；生活污水中

30、除含有寄生蟲(chóng)、致病菌外，還帶有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽類，可導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，甚至形成赤潮熱污染和固體廢物：全世界每年產(chǎn)生各類固體廢棄物約百億噸，若1進(jìn)入海洋，其量也達(dá)億噸。這些固體廢棄物嚴(yán)重?fù)p害近岸海域的水生資源和破壞沿岸景觀工業(yè)排出的熱廢水造成海洋的熱污染，在局部海域，如有比原正常水溫高出4攝氏度以上的熱廢水常年流入時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱污染，將破壞生態(tài)平衡和減少水中溶解氧富營(yíng)養(yǎng)化是水體老化的一種現(xiàn)象。它指的是由于地表徑流的沖刷和淋溶，雨水對(duì)大氣的淋洗，以及帶有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水、污水向湖泊和近海水域匯集，使得水體的N，P等營(yíng)養(yǎng)物濃度增加到一個(gè)臨界值以上。富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象在人為污染水域或自然狀態(tài)水域均會(huì)發(fā)生赤潮是

31、在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。這一概念最早是因海水變紅而得名，現(xiàn)在已成為各種赤潮的統(tǒng)稱。赤潮發(fā)生的原因、種類、和數(shù)量的不同，水體會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，有紅顏色或磚紅色、綠色、黃色、棕色等。海水中元素的逗留時(shí)間大致在 102108 年之間第六講海洋生物與生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容：生物分類體系；分類標(biāo)志：形態(tài)和基因；海洋生物總體特征；海洋生態(tài)系統(tǒng)；陸、海生態(tài)系統(tǒng)對(duì)比；海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；生物分類體系：界門綱目科屬種海洋生物的種數(shù)：已記載的多細(xì)胞物種：陸地120萬(wàn)種，海洋20萬(wàn)種；但是，按照“生態(tài)系統(tǒng)大小-能量流-環(huán)境穩(wěn)定性”模型，應(yīng)是海

32、洋物種多；原因之一：研究不夠深入（e.g.微型生物）；原因之二：海洋環(huán)境中多個(gè)物種占據(jù)同一種形態(tài)（因此，要采用基因方法）；形態(tài)和基因是兩種識(shí)別物種的方法。海洋中存在許多同形不同種的現(xiàn)象，故基因方法具有重要性海洋生物總體特征：海洋哺乳動(dòng)物；海洋爬行類；海鳥(niǎo)；海魚(yú)；軟體動(dòng)物 （頭足類腹足類雙殼類）；微型生物；海洋生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)的要點(diǎn)：生存與繁殖；海洋生物的生態(tài)類型；環(huán)境參數(shù)：溫鹽度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度、光照、溶解氧、污染物濃度等；海洋水體的重要性；食物網(wǎng)：初級(jí)生產(chǎn)、次級(jí)生產(chǎn)；海洋動(dòng)物：魚(yú)蝦蟹貝、海鳥(niǎo)、哺乳類；海洋與陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)比：初級(jí)生產(chǎn)構(gòu)成；初級(jí)生產(chǎn)的規(guī)模；當(dāng)年初級(jí)生產(chǎn)與生物量的比值；海水與土壤

33、的不同性質(zhì)；海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)述：物質(zhì)和能量交換的觀點(diǎn)；環(huán)境中的物質(zhì)和能量流；生物間的物質(zhì)和能量流；環(huán)境參數(shù)；浮游植物（Phytoplankton）生長(zhǎng)；浮游動(dòng)物（Zooplankton）生長(zhǎng)；食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)；海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的兩種觀點(diǎn)：生物為中心，研究“動(dòng)態(tài)”；物理過(guò)程和物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換為中心；小結(jié)：從海洋生態(tài)系統(tǒng)的觀點(diǎn)看，也可劃分為底棲、浮游和游泳生物等；生態(tài)系統(tǒng)研究關(guān)注生存和繁殖問(wèn)題，因而要考慮生物生長(zhǎng)環(huán)境；初級(jí)生產(chǎn)、次級(jí)生產(chǎn)、生物量是重要概念；與陸地相比，海洋生產(chǎn)和生物量相對(duì)較?。缓Ｑ蟾∮紊?；海洋初級(jí)生產(chǎn)：硅藻為主，鉤邊藻為次。Diatom支撐食物網(wǎng)，而Dinoflagellates是

34、赤潮主要物種；海洋次級(jí)生產(chǎn)：橈足類（Copepod）具有重要性；微型生物是生態(tài)系統(tǒng)的主角，但被大動(dòng)物搶了風(fēng)頭；對(duì)于浮游和底棲生物生態(tài)，物理海洋過(guò)程（水流運(yùn)動(dòng)）具有關(guān)鍵作用；海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是定量化研究；物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的定量化；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(CNP)供給和Redfield Ratio是初級(jí)生產(chǎn)的主要控制因素；根據(jù)環(huán)境條件和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(CNP)供給模擬初級(jí)生產(chǎn)；根據(jù)食物網(wǎng)和海洋環(huán)流特征模擬次級(jí)生產(chǎn)；生態(tài)系統(tǒng)行為的模擬（控制方程+經(jīng)驗(yàn)關(guān)系；第七講海洋起源與演化內(nèi)容：為何要研究海洋起源問(wèn)題；研究海洋起源與演化的方法；早期地球和原始海洋形成；古生代的海洋；中生代以來(lái)的海洋；演化史研究的不確定性；時(shí)空尺度的重

35、要性：1，有文字記載的歷史約為5000年，而地球的歷史有46億年，整整高出了6個(gè)數(shù)量級(jí),2，欲理解海洋的起源和演化，首先要把自己的時(shí)間觀念調(diào)整到相應(yīng)的尺度上來(lái),3，如果整個(gè)地球的歷史為一天，則人類文明只是到了最后一秒才出現(xiàn)；研究海洋起源與演化的方法：歷史學(xué)的方法主要有古籍分析和考古，這兩個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源的分析導(dǎo)致了對(duì)歷史事件的確認(rèn)和解釋，其中涉及到一些猜測(cè)和假說(shuō)；自然史研究也有一個(gè)共同點(diǎn)，即要依賴于一套基本的數(shù)據(jù)信息，這種信息來(lái)源于地層記錄地層記錄的特點(diǎn)： 1， 在地球歷史上的每一個(gè)瞬間，都有一個(gè)地面，它可以接受堆積物，如長(zhǎng)江三角洲上有河流入海泥沙的堆積，也可以受到?jīng)_刷，如黃土高原的水土流失,2，

36、根據(jù)物質(zhì)不滅定律，有沖刷就有堆積；3，過(guò)了一段時(shí)間之后，地球上有些地方可以堆積很厚的地層，成了歷史的見(jiàn)證；年代信息：每一層是屬于什么年代的，形成于距今多少年；年代測(cè)定的“放射性同位素”方法；1000-4萬(wàn)年可用C-14；<100yr可用Pb-210；>10萬(wàn)年可用K-40法；原理：放射性同位素衰變的“半衰期”； 100-1000年、4萬(wàn)年至10萬(wàn)年時(shí)段的年代測(cè)定是知識(shí)空缺，正在發(fā)展新方法；“放射性同位素”方法的原理：以K-40為例；K-40衰變，每過(guò)一個(gè)“半衰期”，物質(zhì)量減少一半；減少的物質(zhì)去了哪里？轉(zhuǎn)化為Ar-40；Parent isotope> Daughter prod

37、uct；測(cè)定K-40和Ar-40的含量;K-40半衰期為12.5億年地層中的化石和環(huán)境信息: 1,年代與古生物化石的關(guān)系，如某種三葉蟲(chóng)所在地層年齡為5億年，則此三葉蟲(chóng)可以作為年代標(biāo)志，不必每次都測(cè)定年齡;2,環(huán)境信息：陸地、還是海洋？海水的溫度、鹽度、水深條件如何？;3,信息來(lái)源：沉積層、沉積物粒度、生物化石、地球化學(xué)參數(shù)（e.g.牡蠣介殼中的Sr同位素特征與海水鹽度有關(guān)）;早期地球和原始海洋形成:前寒武時(shí)期的海洋形成; 早期大氣成分應(yīng)與現(xiàn)今火山口噴發(fā)物相近，主要是水、CO2、N、以及其他痕量氣體。當(dāng)?shù)乇頊囟冉抵?00以下，水汽不能保持在大氣中，開(kāi)始降落地面，形成原始海洋（地表的低洼處）;距今

38、1235億年是鐵礦（Fe2O3）形成時(shí)期，哪來(lái)的氧？通過(guò)植物光合作用，故鐵礦的形成應(yīng)與海洋植物有關(guān)。那個(gè)時(shí)期的地層中缺失煤、石油和天然氣。當(dāng)鐵離子都沉積之后，大氣中的氧氣含量開(kāi)始上升; 現(xiàn)今厭氧細(xì)菌的研究表明，在當(dāng)初沒(méi)有O2的環(huán)境中，首先生長(zhǎng)的是此類細(xì)菌，細(xì)菌逐漸演化出能夠進(jìn)行光合作用的原始植物，從此開(kāi)始了造氧的歷程，久而久之，大氣中的O2含量逐漸增加;大約在地球形成后的40億年時(shí)，海洋中的依賴于O2生存的生物才大量出現(xiàn); 疊層石在距今20億年前開(kāi)始大量出現(xiàn)，顯微鏡下可以識(shí)別的生物化石最老的是在35億年前，保存于Chert沉積層中;Chert：燧石，一種硬度高、脆性大的變質(zhì)巖，原始人類用于制作

39、石器;最早者發(fā)現(xiàn)于南非和北美的地層中，為無(wú)細(xì)胞核生物（Prokaryotes），無(wú)性繁殖方式;約十幾億年前出現(xiàn)了有細(xì)胞核的綠藻（Green algae），稱為Eukaryotes，采用有性繁殖方式;到了前寒武后期，地層中的遺跡化石（如蟲(chóng)管等）表明動(dòng)物已開(kāi)始出現(xiàn)，生物體的化石很少，表明當(dāng)時(shí)的動(dòng)物尚無(wú)骨骼或介殼;關(guān)于“蓋亞假說(shuō)”: 為了解釋生命起源的化學(xué)基礎(chǔ)和生物演化;地球上S循環(huán)和C循環(huán)交替進(jìn)行，促進(jìn)了生命的形成;生命越活躍，地球就變得越適合于生命繁衍;傳統(tǒng)觀點(diǎn)：生命要適應(yīng)于環(huán)境，環(huán)境是什么樣，生物就要演化出能夠適應(yīng)的生理如何理解？時(shí)間尺度?。ㄔ陂L(zhǎng)時(shí)間尺度上蓋亞假說(shuō)有道理，而在短時(shí)間尺度上傳統(tǒng)觀

40、點(diǎn)有許多支持的實(shí)例）;古生代的海洋: 有骨骼、介殼的生物出現(xiàn)，并且許多種同時(shí)大量出現(xiàn)，稱為“寒武紀(jì)生物大爆發(fā)”;寒武紀(jì)“雪球時(shí)代”（Snowball Earth），地球表面幾乎被冰全部覆蓋起來(lái)了;寒武、奧陶是無(wú)脊椎動(dòng)物(Invertebrate Groups)的時(shí)代，Trilobites、Brachiopods、Cephalopods占優(yōu); 4.3億年前形成Gondwana大陸;把同時(shí)代的陸相地層（無(wú)海洋生物化石）按照巖性組合（拼合）起來(lái)，就構(gòu)成“岡瓦那大陸”圖景;位置如何確定？根據(jù)溫度指標(biāo)大致確定緯度上的排列，寒冷處位于極地，溫度較高者置于靠近赤道處；經(jīng)度信息參照目前的位置和可能的地殼運(yùn)動(dòng)速

41、度推測(cè);4億年前，植物開(kāi)始登陸，因而陸相地層中有了植物化石;到了泥盆紀(jì)距今3.6億年時(shí)，出現(xiàn)了數(shù)十米高的樹(shù)林;泥盆紀(jì)也是魚(yú)類的時(shí)代;泥盆紀(jì)晚期，出現(xiàn)了可以在淡水環(huán)境生活的魚(yú)，之后又演化為兩棲類;昆蟲(chóng)開(kāi)始大舉入侵陸地;大樹(shù)的生長(zhǎng)造成了許多煤炭層（所以有“石炭紀(jì)”）;還有大量的石灰?guī)r，表明海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的繁殖;中生代以來(lái)的海洋: 根據(jù)陸相與海相地層的厚度和分布特征判斷，中生代開(kāi)始時(shí)大片陸地出露于海平面以上，而侏羅紀(jì)則見(jiàn)證了大規(guī)模海進(jìn);白堊紀(jì)又一次海進(jìn)，沼澤的形成導(dǎo)致了煤炭的堆積;陸相地層中大量出現(xiàn)恐龍化石，表明是爬行動(dòng)物（reptiles）統(tǒng)治的時(shí)代，以恐龍為代表，而且蛋是帶殼的，與兩棲類不同;板

42、塊構(gòu)造所刻畫(huà)的海洋地質(zhì)過(guò)程從此開(kāi)始，統(tǒng)一大陸被裂解，洋中脊形成，海底擴(kuò)張，現(xiàn)今的太平洋、大西洋、印度洋形成;新生代以哺乳類（Mammals）的出現(xiàn)為標(biāo)志;Cenozoic就是第二講所提到的“古始漸中上更新”時(shí)期，其中人類是在更新世出現(xiàn)的;演化史研究的不確定性:沉積記錄的缺失，如何用不完整的材料拼成完整的圖？地質(zhì)記錄信息的多解性，多種可能性的存在;空間位置的不確定，由于資料的空間分辨率局限性而導(dǎo)致誤差;解決途徑：不斷積累新資料，提出新模式;福爾摩斯：“所有的證據(jù)，無(wú)論大小，都指向同一方向”;波羅：尋找系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯一致性;小結(jié)：地球形成后的40億年海洋中依賴于氧氣生存的生物才大量出現(xiàn)。前寒武紀(jì)的

43、生物化石主要是疊層石；古生代的海洋大量出現(xiàn)有骨骼、介殼的生物，稱為“寒武紀(jì)生物大爆發(fā)”；古生代的前半期的生物化石都是海洋的，尤其是三葉蟲(chóng)；4.3億年前形成岡瓦那大陸，古生代后期，合并為一個(gè)“泛大陸”；古生代后期泥盆紀(jì)是魚(yú)類的時(shí)代。泥盆紀(jì)晚期，出現(xiàn)了可以在淡水環(huán)境生活的魚(yú)，之后又演化為兩棲類；中生代以來(lái)，海水多次進(jìn)退；陸相地層中大量出現(xiàn)恐龍化石，表明是爬行類的時(shí)代；板塊構(gòu)造所刻畫(huà)的海洋地質(zhì)過(guò)程從此開(kāi)始，統(tǒng)一大陸被裂解，洋中脊形成，海底擴(kuò)張，現(xiàn)今太平洋、大西洋、印度洋形成；新生代以哺乳類（Mammals）的出現(xiàn)為標(biāo)志，其中人類是在更新世出現(xiàn)的；第八講海洋與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展內(nèi)容：海洋經(jīng)濟(jì)重要性的標(biāo)志；

44、航海與遠(yuǎn)洋運(yùn)輸；海港及其帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)；海岸帶土地資源開(kāi)發(fā)；海水養(yǎng)殖；海洋與海岸帶管理；海洋經(jīng)濟(jì)重要性的標(biāo)志：1，海洋帶城市群：如果將每5萬(wàn)人看作一盞燈，則內(nèi)陸只有零散分布，而海岸線上則集中分布，幾乎展示了全球的岸線位置所在；2，人類社會(huì)傾向于向海岸帶聚集，這里是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的中心地帶；3，全球超過(guò)50%的人口居住于廣義的“海岸帶”（即受海洋因素影響的陸地區(qū)域并向海延伸至陸坡底部）；我國(guó)的特點(diǎn)：1， 我國(guó)的情況更為典型，經(jīng)濟(jì)主要集中于長(zhǎng)三角、珠三角、京津塘；2，上海、江蘇的經(jīng)濟(jì)在全國(guó)的比重遠(yuǎn)高于人口比重；原因：自然環(huán)境是重要因素，通航和運(yùn)輸?shù)谋憷潭取⑺Y源的數(shù)量、氣候的舒適度、土壤質(zhì)量和植被覆

45、蓋、生物資源等是要點(diǎn)；3，歷史發(fā)展的因素、人類的知識(shí)水平、對(duì)自然災(zāi)害的抵抗能力、工程建設(shè)能力、人才匯聚程度等；什么是海洋經(jīng)濟(jì)：直接從海洋中獲得的產(chǎn)品或服務(wù)：海底礦產(chǎn)、海洋捕撈、海水養(yǎng)殖、海洋藥物、海上運(yùn)輸、海水淡化、海洋旅游、海洋能源開(kāi)發(fā)等；涉海產(chǎn)業(yè)：造船、海港、臨港工業(yè)、海岸防護(hù)工程、海洋儀器設(shè)備、海洋科學(xué)研究等；在現(xiàn)階段，人類社會(huì)傾向于向海岸帶聚集，這里是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的中心地帶；航海與遠(yuǎn)洋運(yùn)輸：海上定位；海洋水文和天氣信息采集；人員的生活設(shè)施和心理健康；遏制海盜；固定航線的建立；運(yùn)輸船舶的發(fā)展；海上運(yùn)輸通道對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要。船舶工業(yè)要考慮安全和最低運(yùn)輸成本，所以船速不是主要的因素，要

46、在船速、能耗、船上物質(zhì)消耗、運(yùn)行時(shí)間等方面實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，船舶大型化是一個(gè)趨勢(shì)。海港及其帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)：港口城市形成與發(fā)展；吞吐量與GDP的關(guān)系；腹地的大??；臨港工業(yè)；物流系統(tǒng)的發(fā)展；資金和人才的輻聚效應(yīng)；海港建設(shè)取決于工程能力，早年要選擇“天然良港”，現(xiàn)在要用海岸工程的方法建設(shè)新港或擴(kuò)建舊港港口規(guī)模取決于港口腹地的大小。對(duì)于進(jìn)、出口而言，上海港具有巨大的腹地港口建設(shè)幫助臨港工業(yè)、物流體系的發(fā)展，并促進(jìn)資金和人才的輻聚，形成與港口相應(yīng)的城市群海岸帶土地資源開(kāi)發(fā)：原有土地調(diào)整利用方式；潮間帶圍墾；島嶼開(kāi)發(fā)；人工島建設(shè)；攔海大堤；海平面上升、地面下沉導(dǎo)致濱海濕地喪失，對(duì)此歐洲的辦法是向后退都，以便為生態(tài)恢復(fù)

47、讓出空間，但我國(guó)沿海人多地少，圍墾將持續(xù)一段時(shí)間；新圍土地更加暴露于自然災(zāi)害（如臺(tái)風(fēng)）面前；海水養(yǎng)殖：圍墾的土地改造成魚(yú)塘、蝦池、蟹池；潮間帶圍網(wǎng)養(yǎng)殖貝類；網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚(yú)、Salmon、鮑魚(yú)等；淺水區(qū)養(yǎng)殖扇貝；潮間帶養(yǎng)殖紫菜；淺水區(qū)養(yǎng)殖大型海藻（海帶等）；天然產(chǎn)品產(chǎn)量低，難以滿足消費(fèi)需要。海水養(yǎng)殖的實(shí)質(zhì)就是縮短天然的食物鏈，用人工飼料代替初級(jí)生產(chǎn)（Diatoms）和次級(jí)生產(chǎn)（Copepods）；養(yǎng)殖的途徑舉例如下：圍墾的土地改造成魚(yú)塘、蝦池、蟹池；潮間帶圍網(wǎng)養(yǎng)殖貝類；網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚(yú)、Salmon、鮑魚(yú)等；淺水區(qū)養(yǎng)殖扇貝；潮間帶養(yǎng)殖紫菜；海帶等大型海藻；養(yǎng)殖水域污染和富營(yíng)養(yǎng)化、貝類養(yǎng)殖區(qū)過(guò)于擁擠

48、造成死亡、養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量下降、潮間帶養(yǎng)殖環(huán)境引發(fā)的災(zāi)害等，需要今后解決；海洋與海岸帶管理：管理目標(biāo)：環(huán)境和生態(tài)保護(hù)、海岸帶資源利用、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、海岸帶土地利用公正性等；方法：立法（如海岸帶保護(hù)法、自然保護(hù)區(qū)保護(hù)法）、政策（如生態(tài)補(bǔ)償政策、土地占用政策）、教育（如科普、公眾參與等）；管理也是技術(shù)問(wèn)題，需要管理工具（如計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等）；綠色GDP，“生態(tài)系統(tǒng)的商品和服務(wù)價(jià)值”；第九講海洋與國(guó)際政治內(nèi)容：與海洋有關(guān)的主要國(guó)際政治問(wèn)題；解決國(guó)際海洋事務(wù)的平臺(tái)-聯(lián)合國(guó)；聯(lián)合國(guó)海洋法公約內(nèi)容；全球環(huán)境運(yùn)動(dòng)；與海洋有關(guān)的主要國(guó)際政治問(wèn)題：航海-全球水域的航行自由；海島及其陸地資源；海洋漁業(yè)資源；海洋

49、空間資源；海洋油氣資源；海洋金屬礦產(chǎn)資源；海洋排污和污染治理；生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)；解決國(guó)際海洋事務(wù)的平臺(tái)-聯(lián)合國(guó)：聯(lián)合國(guó)海洋法公約早期工作；1949，第一次會(huì)議，公海制度的國(guó)際法；1951，第三次會(huì)議，與會(huì)國(guó)一致同意需要討論公海、領(lǐng)海、毗連區(qū)、大陸架的法律問(wèn)題；1954，提出“大陸架條款草案”；聯(lián)合國(guó)海洋法公約形成過(guò)程：1958，第一次聯(lián)合國(guó)海洋法會(huì)議，通過(guò)領(lǐng)海與毗連區(qū)公約、公海公約、漁業(yè)與公海生物資源養(yǎng)護(hù)公約、大陸架公約；思路與國(guó)聯(lián)相仿？i.e., 形成多個(gè)公約；1960，第二次日內(nèi)瓦聯(lián)合國(guó)海洋法會(huì)議，但在領(lǐng)海寬度和毗連區(qū)范圍未達(dá)成一致；1960年后，出現(xiàn)油氣、防止核擴(kuò)散、海底金屬礦產(chǎn)等需求；19

50、68，成立海床洋底和平利用常設(shè)委員會(huì)；1970，通過(guò)“關(guān)于各國(guó)管轄范圍以外海床洋底及其底土的管理原則宣言”；1973, 1000多頁(yè)，6卷本總結(jié)報(bào)告；1973-1982，第三次聯(lián)合國(guó)海洋法會(huì)議，共11期；（有了一攬子解決的新思路？1977年對(duì)國(guó)際海洋法和日內(nèi)瓦公約的沖擊）；1982.4.聯(lián)合國(guó)海洋法公約獲得通過(guò)；聯(lián)合國(guó)海洋法公約內(nèi)容：17個(gè)部分，320條，9個(gè)附件；引言：定義；14項(xiàng)法律制度；締約國(guó)的權(quán)力和責(zé)任；公約的生效和執(zhí)行辦法；附件：機(jī)構(gòu)、操作辦法、仲裁；領(lǐng)海與內(nèi)水：領(lǐng)海=12 海里；領(lǐng)海基線：與低潮位線有關(guān)；基線向外12海里；基線向內(nèi)：內(nèi)水；“無(wú)害通過(guò)”；專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)：基線之外，200海

51、里以內(nèi)；海底和水柱資源使用權(quán)；人工島建設(shè)權(quán)；海洋研究和環(huán)境保護(hù)管轄權(quán)；其他國(guó)家：航行、敷設(shè)海底電纜；內(nèi)陸國(guó)、地理不利國(guó)：分享部分資源；“大陸架”： 200海里之外，還有沉積物；厚度為寬度的1%以上；但是，不得超過(guò)350海里，或陸坡底2500米等深線以外100海里；連線長(zhǎng)度不超過(guò)60海里；權(quán)利：海底礦物、定居生物，開(kāi)采要向聯(lián)合國(guó)繳納一定費(fèi)用；與海洋地質(zhì)學(xué)定義的區(qū)別；公海：對(duì)所有國(guó)家開(kāi)放，用于和平目的；禁止：販奴、海盜；販毒、未經(jīng)許可的廣播；島嶼：有專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)，算法與陸地同；巖礁沒(méi)有；巖礁定義：無(wú)生活自持力；閉?；虬腴]海：涉及兩個(gè)國(guó)家以上（所以：渤海不是，南海是）；合作、協(xié)調(diào)；邀請(qǐng)國(guó)際組織參與；如

52、何應(yīng)對(duì)爭(zhēng)端？南海的例子；內(nèi)陸國(guó)：出入海洋的權(quán)利；過(guò)境自由；航行和利用港口；公海區(qū)域：“區(qū)域”及其海底資源是全人類共同財(cái)產(chǎn)；國(guó)際海底管理局負(fù)責(zé)管理，因涉及管理辦法，條目多，第133-191條；勘探與資源開(kāi)采辦法；我國(guó)的太平洋礦區(qū)；海洋環(huán)境保護(hù)：各國(guó)保護(hù)環(huán)境的義務(wù)；如有損害，可起訴并獲得賠償；污染物傾倒和排放；引入新物種的謹(jǐn)慎；調(diào)查程序和賠償辦法；海洋科學(xué)研究：用于和平目的，要資料共享；專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架內(nèi)不違反規(guī)定的科學(xué)研究因準(zhǔn)許進(jìn)行，沿岸國(guó)因同意；進(jìn)行科學(xué)研究不能成為權(quán)利主張的法律依據(jù)（如：日本對(duì)釣魚(yú)島群島進(jìn)行的科學(xué)考察）；海洋技術(shù)發(fā)展和轉(zhuǎn)讓：國(guó)際合作框架；建立國(guó)家和區(qū)域性中心，在管理局之下工

53、作；提供技術(shù)訓(xùn)練和教育；訓(xùn)練設(shè)施和裝備援助、派遣技術(shù)專家；幫助發(fā)展中國(guó)家；爭(zhēng)端的解決：和平方法解決；調(diào)解：第三方；強(qiáng)制程序：國(guó)際海洋法法庭、國(guó)際法院、仲裁法庭、特別仲裁法庭；南海爭(zhēng)端：南海劃界問(wèn)題；區(qū)域發(fā)展歷史；1946年前后的地圖標(biāo)示的領(lǐng)海；中國(guó)政府與聯(lián)合國(guó)海洋法公約簽字；南海島嶼歸屬；領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和“大陸架”劃定；現(xiàn)狀與未來(lái)；全球環(huán)境運(yùn)動(dòng)：一個(gè)多世紀(jì)來(lái)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)切不斷，但20世紀(jì)后期尤其顯著。對(duì)傳統(tǒng)價(jià)值觀的三點(diǎn)沖擊：環(huán)境健康的重要性；如何看待技術(shù)遺產(chǎn)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新模式；21世紀(jì)：人與環(huán)境關(guān)系的改變：傳統(tǒng)的“安全”概念導(dǎo)致了不安全；地緣政治重在資源分配；生物圈政治重在生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)

54、性；理念闡述，具體措施較少；當(dāng)前的發(fā)展模式是不可持續(xù)的；資源衰竭、環(huán)境惡化、生態(tài)破壞；發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家貧富差距拉大；溫室氣體造成海面上升，自然災(zāi)害加劇；軍備競(jìng)賽，進(jìn)一步消耗資源；聯(lián)合國(guó)“可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃”；對(duì)現(xiàn)在的國(guó)家政策的影響（如科學(xué)發(fā)展觀）；“拯救海洋”： 對(duì)海洋資源分配的制度可導(dǎo)致人們只關(guān)注利用，不關(guān)注保護(hù)；管理經(jīng)常要跨越國(guó)界；如何拯救海洋？公約、議程和國(guó)際研究計(jì)劃：國(guó)際濕地公約；21世紀(jì)議程；國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）；IGBP-I 的8個(gè)核心計(jì)劃：國(guó)際全球大氣化學(xué)計(jì)劃；全球海洋通量聯(lián)合研究計(jì)劃；過(guò)去的全球變化研究計(jì)劃；全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)；水文循環(huán)的生物學(xué)問(wèn)題；海岸帶陸海相互

55、作用；全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；土地利用與土地覆蓋變化；第十講海權(quán)與軍事海洋學(xué)內(nèi)容：海權(quán)概念的由來(lái)；“Oceanography is sea power”；軍事海洋學(xué)；海軍與海戰(zhàn)；“Oceanography is sea power”：1， 海洋科學(xué)與海軍的作戰(zhàn)能力確有關(guān)系，如對(duì)海洋作戰(zhàn)環(huán)境的了解、新型戰(zhàn)艦和武器的研制、戰(zhàn)場(chǎng)兵力和物資的運(yùn)送等都離不開(kāi)海洋科學(xué)研究,；2，海洋科學(xué)成為研究地球系統(tǒng)行為的主要學(xué)科之一，發(fā)展趨勢(shì)是為人類今后控制地球氣候、拓展生存空間、乃至開(kāi)發(fā)太空奠定基礎(chǔ)；海權(quán)的幾個(gè)方面：1，對(duì)陸地領(lǐng)土之外的“海上國(guó)土”的控制能力。按照聯(lián)合國(guó)國(guó)際法公約，各國(guó)在鄰近海域擁有一塊“專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)

56、”，對(duì)本區(qū)內(nèi)的海底和海水資源以及空間資源實(shí)施管轄；專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)范圍的劃分在很大程度上取決于區(qū)域海洋學(xué)的知識(shí)，如大陸架和邊緣海的理論；2，開(kāi)發(fā)、使用世界大洋資源的權(quán)利和能力。世界大洋具有豐富的礦產(chǎn)、油氣、生物和空間資源潛力，對(duì)其形成過(guò)程、分布狀況和今后演化趨勢(shì)的了解是海洋科學(xué)的基本任務(wù)，也是一個(gè)國(guó)家能夠?qū)嶋H地掌握這些資源的先決條件；3，對(duì)兩極地區(qū)的控制能力。按照國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，兩極地區(qū)不屬于任何國(guó)家，但是兩極地區(qū)在顯示一個(gè)國(guó)家的政治、科技實(shí)力方面是一個(gè)重要的場(chǎng)所，這里的科研和資源價(jià)值十分搶眼；4，在一些重大世界事務(wù)（如應(yīng)對(duì)氣候變化）中的話語(yǔ)權(quán)。當(dāng)今世界雖然已開(kāi)始離開(kāi)強(qiáng)權(quán)政治的時(shí)代，但在一些世界事務(wù)上對(duì)海洋有深入了解的國(guó)家必然具有更大的發(fā)言權(quán)，如果對(duì)海洋了解甚少，則在應(yīng)對(duì)氣候變化這樣的問(wèn)題將很難有所作為；海權(quán)是指戰(zhàn)時(shí)的制海權(quán)，以及和平時(shí)期對(duì)全球海洋資源和控制能力：國(guó)家實(shí)力的標(biāo)志；各海洋大國(guó)對(duì)海權(quán)問(wèn)題十分重視，制定了相應(yīng)的戰(zhàn)略對(duì)策；海權(quán)的實(shí)質(zhì)是海洋科學(xué)水平；軍事海洋學(xué)簡(jiǎn)述：1海洋作戰(zhàn)環(huán)境；海戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)海洋環(huán)境評(píng)估與預(yù)測(cè)；潛