海洋科学导论12章

1、绪论 一、海洋学在自然科学体系中的地位 二、海洋学的定义和研究内容 三、海洋学研究的意义 一、海洋学在科学体系中的地位 海洋学隶属于地球科学体系。以地球为研究对象的众多学科总称为 地球科学。包括： 1、地理学：研究地球表面（上至100m左右的空间，下至200m左右海底） 地表的形状、形态、变化规律、自然资源分布等的学科。100m高度为大 气对流层近地面摩擦层的位置，200m海底为太阳光的最大照射深度。 2、地质学：研究地球的物质组成、内部结构及各圈层相互关系的学科。 3、地球物理学：研究地球固体部分各种物理现象的学科。 4、大气学：研究地球大气层的构成、运动规律及其与人类关系的学科。与气象学

2、紧密相关。 5、水文学：研究地球上各种形态的水的起源、分布、循环运动规律的学科。狭义 的水文学仅研究淡水部分。广义的水文学包括海洋学。 6、海洋学：以海洋为研究对象的学科。 二、海洋学的定义和研究内容 研究发生于海洋中的一切物理、化学、地质、生物等现象及其变化规律的学科称为海洋学。 海洋学又分为海洋地理学、海水化学、海洋生物学、海洋地质学、海洋水产养殖学等分支。 三、海洋学研究的意义 首先是海洋学的发展有助于推进宇宙、太阳系、地球起源等重大科学问题的研究。因为海洋的而形成和演 变与地球整体的演变密切相关。同时人类等一切生物均起源于海洋。 其次是推动气象学的发展，气象学与人类生产生活关系十分密切

3、。 海洋在许多方面直接服务于人类。 第一章 海洋资源 海洋空间资源 海洋动力资源 海洋生物资源 海底矿产资源 海水化学资源 一、海洋空间资源 舟船之便是海洋的第一功能。国际贸易货运量的90%依靠货轮 运输。基本上均运行在海上。中国2006年海运量约13亿吨， （世界60亿吨）外贸总货值1.75万亿美元，每年增加20%多。 2006年我国GDP2.7万亿美元，外贸依存度65%。我国有海船1 万艘（世界5万艘），集装箱年运输超1亿箱。 填海造地。建设海上机场。海洋公园均属利用海洋的空间资源。 香港海洋公园 香港海洋公园 海洋空间综合利用 我国的造船工业 4万吨货轮 大型集装箱运输船 集装箱运输船

4、黄渤海之间拟修建新航道 二、海洋动力资源 潮汐发电 波浪发电 温差发电 海上风能发电 海洋潮汐发电示意图 澳大利亚潮汐电站 我国的潮汐发电情况 波浪发电设备 海上风能发电 海流发电 三、海洋生物资源 海洋捕捞鱼虾贝藻每年世界总量超过1亿吨，我国占1/4，约2500万吨。另有养殖2500万吨。 南极磷虾蕴藏量十几亿吨。 南极磷虾 海洋捕捞 日本鲟（红夹子）、三疣梭子蟹 海水养殖网箱 砗磲和芋螺 近年我国海洋产业总产值变化 河北省海洋产业总产值 1997年各省海洋渔业产量 2000年海洋产业总产值构成 2000年各省海洋产业总产值 四、海水化学资源 海水淡化 海水制盐（我国每年超2000万吨） 元

5、素含量ppm Na10770 Cl19350 Mg1290 Br（重要消毒剂）67 I0.06 Ca400 海水淡化设备 海水晒盐 五、海底矿物资源 石油、天然气 油气主要成分为高分子碳氢化合物，成因于古生物遗体。 海洋储量占全球一半，但现在只开采1/5。 我国渤海油区储量30亿吨以上，冀东南堡油田储量10亿吨， 可开采30-50年。超亿吨的油田有8个。 东海储量在50-100亿吨之间。 南海地质储量在230-300亿吨，占我国总资源量的1/3， 有第二个波斯湾之称。已探明储量52亿吨。 世界洋底矿产资源 我国近海油气田分布 海上石油钻井平台 海上石油平台 南堡油田的位置 南堡油田储量 海底可

6、燃冰 可燃冰是高压低温（大于50个大气压，0-10）下形成的天然气水合物，含有 的有机炭超过地球上所有生物体、化石燃料的总和，分布面积达海洋面积的10%， 可供人类使用1000年，我国总储量超过2000亿吨油当量，仅南海就已发现100 亿吨。世界超过20万亿吨油当量。 可燃冰 可燃冰的有机炭储量 海底锰结核 锰结核含多种金属成 分，储量超1.5万亿吨， 分布于大洋盆地的泥 沙中，全世界有15个 锰结核富集区。 第二章 海洋的形态 第一节 地球的形态 第二节 地表水陆分布 第三节 海洋类型的划分 第四节 海底地形 第五节 中国近海概况 第一节 地球的形态 一、地球总体形状 地球是位于太阳系内的第

7、三颗行星，由里至外依次为水星、金星、 地球、火星，这四颗称为类地行星，由岩石构成。木星、土星、天王星、 海王星称为类木行星，为气体星体。通过光谱的红移现象得知宇宙正在膨 胀，起源于150亿年前的大爆炸。 太阳系由原始气体尘埃云于50亿年前形成，地球形成于47亿年之前， 由太阳星云分离、坍缩、凝聚而成。地球为一两级凹陷赤道凸出的椭球体， 极半径6357km，赤道半径6378km，扁平率0.003，地日平均距离1.5亿 km，地球的体积10830亿km3，密度5.522g/cm3. 地球卫星照片 二、地球内部分层 名称深度范围km 地壳大陆35，海洋5。至莫霍面(M面） 止，由硅铝层、硅镁层、沉积

8、岩等 构成 地幔 上地幔35-1000，下地幔1000-2891至古 登堡面（G面），由橄榄岩构成 地核外核2891-5149液体铁镍合金 内核5149-6371 固体铁 地球内部分层 内部分层的原因 早期地球体积大、密度小、温 度低，主要由C、O、Fe、Si、 Ni构成，后来体积收缩温度升 高，铁镍融化流向地球深处形 成地核，较轻的硅酸盐上浮到 中上部形成地幔。 原始大气在分层过程中“脱气” 形成，成分为CO、甲烷和氨， 后来绿色植物产生大量的氧， 使以上气体氧化为CO2、氮气 和水蒸气，成为现代大气。 海洋由大量水汽凝结降落到地 面形成。 三、地表三圈 大气圈 在地球外部由氮气和氧气为主要

9、成分的气体圈层。 水圈 由固体冰、液体水、水蒸气等各种形态的水构成的圈层。 生物圈 由动物、植物、微生物等生物体构成的圈层。 地球大气层示意图 大气的垂直分布 大气的组成成分 海拔高度与大气含氧量的关系 第二节 地表水陆分布 地球表面积5.1亿平方km，其中海洋3.61亿平方km，占71%；陆地1.49 以平方km，占29%。海洋占绝对优势。 海水的体积13亿立方km，占地球总体积的1/800。 海陆体积比为10：1（仅考虑高于海平面的陆地） 海洋平均深度为3800m，此深度与地球半径之比为1/1600. 以法国杜曼岛为中心的半球陆地最为集中，称为陆半球，陆地占47.3%。 相对的一面以新西兰

10、安第波多岛为中心，称水半球，海洋占90.5%。 地表水陆分布图 不同高度和深度的表面积 陆地高度 占地表面积比% 海洋深度占面积比% 1km以下210-1km8 1-2km51-2km3 2-3km22-3km4 3km以上13-4km14 4-5km25 5-6km16 大于6km1 第三节 海洋不同类型的划分 一、大洋 远离大陆、面积广阔、水深一般在2-3km以上的广大海域。占 海洋总面积的89%。 海水物理化学性质稳定，不受陆地影响，是海洋的主体，但渔 业活动较少。盐度高，一般在3.5%左右，透明度很大。 南大洋：太平洋、印度洋和大西洋在南极洲周围汇合的广大 海域。 太平洋面积1.8亿平

11、 方km 占海洋总面 积的50% 平均水深 4028m 大西洋0.93亿25.8%3627m 印度洋0.75亿20.7%3897m 北冰洋0.13亿3.6%1296m 二、海 靠近大陆，水深较浅一般在2-3km以内的水域。 占海洋总面积的11%。海水理化性质不稳定，易受陆地 影响。透明度小，盐度低，一般小于3.0%。潮汐涨落 比大洋显著，是渔业活动的主要区域。又分为： 内陆海：位于大陆内部，通过海峡与大洋相连。 陆间海：位于大陆之间，面积大，水深。 边缘海：位于大陆边缘，通过群岛与大洋相通的海。 三、海湾 海的一部分伸入陆地，宽度和深度都逐渐变小的区 域。 渤海三湾：辽东湾、渤海湾、莱州湾 四

12、、海峡 相邻海区之间狭长的水道。 我国有台湾海峡、琼州海峡、渤海海峡。印尼马来之 间有马六甲海峡。 亚、非、欧之间的地中海（陆间海） 欧洲的黑海（内陆海） 日本海（边缘海） 广西西侧的北部湾 渤海海峡 琼州海峡 霍尔木兹海峡 马六甲海峡 五、法律上几个海区的概念 1982年联合国海洋法会议通过海洋法公约。 领海 自领海基线向外最宽12海里的海域。沿海国拥有领海内一切自 然资源的所有权和法律事务的管辖权。 领海基线：自然基线（最大干潮线）和折线基线（最大干潮线附 近的若干点的连线）。 毗连区 领海外最宽12海里。 专属经济区 自基线算起一般不超过200海里的区域，大陆架较宽时，最多可 扩展到35

13、0海里。 公海 以上区域以外的海区 专属经济区示意图 专属经济区EEZ的权限 自然资源专属 人工岛屿建造管辖的专属权 科学研究的专属管辖权 海洋环保的管理 除刑事案件外的行政管辖权 我国拥有专属经济区300万平方km，领海38万平方km，海岸线1.8万km。 EEZ和公海上各国均可以 自由飞越 自由航行 铺设海底电缆 建造人工岛屿（EEZ专属） 科学研究（EEZ专属） 公海上各国均禁止下列行为 海盗 贩运奴隶 贩运毒品 非法广播 第四节 海底形态 一、大陆架 海岸线开始至坡度突然增大的区域，是大陆的自然延伸。平均 宽度70km，平均深度130m，平均坡度0.1度。占海洋面积的 7.5%，渔业产

14、量占80%，是各大渔场集中的区域。 二、大陆坡 大陆架外缘坡度和深度突然增大的区域。平均坡度4-7度，深 度200-2400m，平均宽度约50km，占总面积的12%。这里是 大陆和海洋的真正界线，海底火山、滑坡、地震等地质活动频 繁。 三、大陆基 大陆坡和平坦的洋底之间的过渡带。坡度小于1度，水深2000-4000m。 四、大洋底 大洋的中心地带，非常平缓。深度多大于4000m，含大陆基面积占80%。 五、海底分布大量海岭和海沟。海沟一般位于大洋边缘，全世界水深超过6km的海 沟有6个，均在太平洋，而海岭位置不定。四大洋都有中央海岭。 大陆架剖面图 海底地形示意图 海底地形三维剖面图 第五节

15、中国近海概况 我国自北向南分布以下四个海区。海岸线北起鸭绿江口，南至广西 北仑河口，全长1.8万km。 一、渤海 北临辽宁，西依河北天津，南靠山东的内陆海。仅靠东南面的渤海 海峡与黄海相通。渤海形成于1.2万年前，古称沧海。与黄海的分界线是 辽东半岛大连的老铁山和山东半岛的蓬莱角之间的连线，面积7.8万平方 km，平均水深18m，最大水深70m，南北 300海里，东西160海里。渤 海三湾为： 辽东湾：长兴岛至秦皇岛连线。 渤海湾：滦河口至黄河口连线。 莱州湾：黄河口至龙口屺姆角连线。 流入渤海的大河有辽河、滦河、海河、黄河。 中国近海海域 中国近海海域 渤海的位置 二、黄海 与东海的分界线是

16、长江口北岸和韩国济州岛的连线。沿岸有山东江苏两省。东西宽300海里，南北长470 海里，面积38万平方km，平均水深44m，最深处在济州岛附近达140m。流入黄海的大河是鸭绿江和汉江。 黄海的位置 三、东海 位于浙江和福建两省以东，与南海的分界是福建东山岛南 端和台湾岛南端鹅銮鼻的连线。此处为台湾海峡最浅处，水深 仅20m，称为台湾浅滩，与南海的水交换受到阻碍。 东西宽400海里，南北长700海里，面积77万平方km，平 均水深370m，最深处2700m（冲绳海槽）。流入东海的大河 有长江和钱塘江。台湾海峡北端宽93海里，南端宽200海里， 平均水深60m。 东海的位置 钓鱼岛 四、南海 南海

17、位于广东和广西的南面，西面为越南，东面为菲律宾，南面是马来西亚。东西约700海里，南北约 1500海里，面积350万平方km。平均水深1200m，最大5560m（菲律宾西侧），珠江和湄公河（我国境 内是澜沧江）是两条最大的河流。 南海的位置 南海海域 五、我国的主要岛屿 我国共有岛屿5000多个，最大的几个是： 台湾岛：35780平方km 海南岛：33556平方km 崇明岛：1083平方km 舟山岛：523平方km 岛屿按地质构成分为三种 基岩岛：在造山运动中形成的以岩石为主要成分的岛屿。 冲积岛：在河流入海口由泥沙冲积而成的岛屿。 珊瑚岛：由珊瑚虫遗体堆积而成的岛屿。 台湾岛卫星照片 海南岛

18、卫星图片 崇明岛卫星照片 舟山群岛地图 第一章 海洋资源 海洋空间资源 海洋动力资源 海洋生物资源 海底矿产资源 海水化学资源 南极磷虾 砗磲和芋螺 四、海水化学资源 海水淡化 海水制盐（我国每年超2000万吨） 元素含量ppm Na10770 Cl19350 Mg1290 Br（重要消毒剂）67 I0.06 Ca400 第一节 地球的形态 一、地球总体形状 地球是位于太阳系内的第三颗行星，由里至外依次为水星、金星、 地球、火星，这四颗称为类地行星，由岩石构成。木星、土星、天王星、 海王星称为类木行星，为气体星体。通过光谱的红移现象得知宇宙正在膨 胀，起源于150亿年前的大爆炸。 太阳系由原始气体尘埃云于50亿年前形成，地球形成于47亿年之前， 由太阳星云分离、坍缩、凝聚而成。地球为一两级凹陷赤道凸出的椭球体， 极半径6357km，赤道半径6378km，扁平率0.003，地日平均距离1.5亿 km，地球的体积10830亿km3，密度5.522g/cm3. 二、地球内部分层 名称深度范围km 地壳大陆35，海洋5。至莫霍面(M面） 止，由硅铝层、硅镁层、沉积岩等 构成 地幔 上地幔35-1000，下地幔1000-2891至古 登堡面（G面），由橄榄岩构成 地核外核2891-51