海洋与海洋研究概述

1、由NordriDesign提供 李悦天李悦天 1201111629 海洋学与海洋研究概述海洋学与海洋研究概述 Page 2 LOGO n 地球表面被各大陆地分隔为 彼此相通的广大水域称为海洋， 地球其总面积约为3.6亿平方公 里，约占地球表面积的71%，海 洋中含有十三亿五千多万立方千 米的水，约占地球上总水量的 97%，而可用于人类饮用只占 2%。地球五个主要的大洋为太 平洋、大西洋和印度洋、北冰洋 、南冰洋，大部分以陆地和海底 地形线为界。目前为止，人类已 探索的海底只有5%，还有95% 的的海底是未知的。 海洋海洋 Page 3 LOGO海与洋的区分海与洋的区分 n 洋，是海洋的中心部分

2、，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面积的 89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远 ，不受陆地的影响。它的水温和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流 和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。世界共有4个， 即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。 n 海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%，海的水深比较 浅，平均深度从几米到23千米。海临近大陆，受大陆、河流、气候和季节的影 响，海水的温度、盐度、颜色和透明度，都受陆地影响，有明显的变化。夏季， 海水暖，冬季水温低；有的海域，海水还要结冰。在大河入海的地方，或多雨的

3、 季节，海水会变淡。由于受陆地影响，河流夹带着泥沙入海，近岸海水混浊不清 ，海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海 和地中海。边缘海既是海洋的边缘，又是临近大陆前沿；这类海与大洋联系广泛 ，一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内 陆海，即位于大陆内部的海，如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海 ，水深一般比内陆海深些。世界主要的大海接近50个。太平洋最多，大西洋为次 之，印度洋和北冰洋差不多，南冰洋最少。 Page 4 LOGO 海洋与人类生存 环境关系密切 海洋研究的意义海洋研究的意义 蛋白质主要来源；运输和贸易的中介-航 运

4、；国际冲突的焦点 影响气候环境： 环流-向高纬输送热量； 对气温起调节作用（海水热容量大） 海-气相互作用 海洋灾害：风暴潮、赤潮、海冰、海 水倒灌、海岸侵蚀、海地地震等 污染：排污与海洋自净能力关系。 Page 5 LOGO n 矿产资源 海洋里还有丰富的矿产资源。陆地 上主要矿产资源可采年限大多在30- 80年内，天然气的开采也只能维持 38-50年。而海洋中除盐、镁、金、 铀、溴化物外，海滩中的砂矿、浅 海底部的石油、钙磷石和海绿石， 深海底部的锰结核和重金属软泥及 其基岩中的矿脉都十分丰富。其中 石油资源约1350亿吨，占陆地上石 油资源的 一半，如果包括天然气折 算石油储量在内，则世

5、界大陆浅海 区石油储量为2400亿吨。 海洋研究的意义海洋研究的意义 Page 6 LOGO n 生物资源 n 海洋生物资源是人类食物的重要来源。近数十年来，人类对水产品的需求 有了很大增长。在20世纪70年代，人类所利用的总动物蛋白质（包括饲 料用的鱼粉）中，约有12.520% （鲜品计算）来源于海洋生物资源。 世界海洋水产品总产量，由1938年的1880万吨增加到1980年的 6458万 吨，增长2.4倍。 n 海洋生物资源还提供了重要的医药原料和工业原料。海龙、海马、石决明 、珍珠粉、龙延香、鹧鸪菜、羊栖菜、昆布等，很早便是中国的名贵药材 。当前，海洋生物药物已在提取蛋白质及氨基酸、维生

6、素、麻醉剂、抗菌 素等方面取得进展。 n 以贝壳制造工艺品已在中国成为一种行业，一些珊瑚是很受欢迎的艺术品 。海鸟粪含磷达20%，是极好的天然肥料。鲸油既可食用又是重要化工原 料，抹香鲸头部的油是精密仪器的高级润滑油。海藻的提取物，特别是褐 藻胶和琼胶在工业上也有广泛的用途。 海洋研究的意义海洋研究的意义 Page 7 LOGO n 动力资源动力资源 n 主要指海水运动过程中产生的潮汐能、波浪能、海流能及海水因温差和盐度 差而引起的温差能与盐差能等。其特点为：蕴藏量大，可再生。估计全球 海水温差能可利用功率达100亿千瓦，潮汐能、波浪能、海流能及海水盐差 能等可再生功率均为10亿千瓦左右；能流

7、分布不均、密度低。大洋表面层 与5001000米深层间的较大温差仅20左右，沿岸较大潮差约710米， 近海较大潮流流速只有47海里/小时；能量多变，不稳定。其中海水温差 能、海流能和盐差能的变化较慢，潮汐和潮流能呈短时周期规律变化，波浪 能有显著的随机性。潮汐能的工业规模开发始于60年代。60年代末以来，苏 、英、美、加拿大等国相继建成一批潮汐发电站。中国沿海潮汐能蕴藏量为 年发电2750亿度，其中可供开发的总装机容量约3600万千瓦，年发电900亿 度。70年代以来，波浪及海洋温差发电发展较快，日、美等国相继建成试验 性的波浪和温差发电站。目前对潮流、海流、海水压力差、海洋盐度差等的 开发利

8、用尚处于试验准备阶段。 海洋研究的意义海洋研究的意义 Page 8 LOGO海洋科学海洋科学 海洋科学属于13个学科门类中的理学中 的一级学科，下面可分为4个二级学科。 海洋海洋 科学科学 物理海洋学物理海洋学 海洋生物学海洋生物学 化学海洋学化学海洋学 海洋地质学海洋地质学 Page 9 LOGO n 海洋地质学海洋地质学 海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化 规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩 石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。它是地质学的一部分 ，又与海洋学有密切联系，是地质学与海洋学的边缘科学。 n 海洋地质学的研究意义海洋地质

9、学的研究意义 海洋覆盖面积约占地球表面积的71%。它是全球地质构造的重要组 成部分，也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着丰富的矿产资 源，是人类未来的重要资源基地。海洋环境地质和灾害地质直接关系 到人类的生产和生活。海洋地质调查还是海港建设、海底工程和海底 资源开发的基础。因此，海洋地质学具有重要的理论和实践意义。 海洋地质学海洋地质学 Page 10 LOGO 海洋地质学海洋地质学 n海海 洋洋 地地 质质 学学 海底地貌研究 海底沉积物研究 大洋构造研究 海底矿产品资源研究 Page 11 LOGO n 物理海洋学物理海洋学 是以物理学的理论、技术和方法，研究海洋中的物理现象及其变化

10、规律，并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。 n 物理海洋学的研究对象物理海洋学的研究对象 物理海洋学主要研究发生在海洋中的流体动力学和热力学过程，其 中包括海洋中的热量平衡和水量平衡，海水的温度、盐度和密度等海 洋水文状态参数的分布和变化，海洋中各种类型和各种时空尺度的海 水运动(如海流、海浪、潮汐、内波、风暴潮、海水层结的细微结构和 湍流等)及其相互作用的规律等等。 物理海洋学物理海洋学 Page 12 LOGO 物理海洋学 物理海洋学物理海洋学 海 洋 气 象 学 海 洋 声 学 海 洋 电 磁 学 海 洋 光 学 河 口 海 岸 带 动 力 学 Page 13 LOGO

11、 海洋物理学基本理论：海洋物理学基本理论： n潮汐理论 n波浪理论 n环流理论 n海洋电磁学理论 物理海洋学物理海洋学 Page 14 LOGO n 海洋环流是研究风引起的海流和密度分布不均匀所产生的密度流、大洋 环流中流旋的生成和分布、大洋环流西向强化、海流的弯曲和变异、近 赤道地区的流系结构、南极绕极流，大洋热盐环流，深海环流和与主跃 层的关系，海水的辐散和辐合运动与升降流及朗缪尔环流等的关系，中 尺度涡及其能量转换，冰漂流等特殊的流动现象，海洋对风应力等的反 应，以及近岸海区的环流等等； 海洋环流理论海洋环流理论 Page 15 LOGO n 潮汐现象是指海水在天天体（主要是月月球和太阳

12、）引潮力作用下所 产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在 水平方向的流动称为潮流。 n 全日潮型：南海汕头、渤海秦皇岛、南海北部湾 n 半日潮型：大沽、青岛、厦门 n 混合潮型：榆林港 海洋潮汐理论海洋潮汐理论 Page 16 LOGO n 化学海洋学化学海洋学 用化学的理论和方法研究海洋各组成部分的化学组成、物质分布和 海洋生物地球化学过程的学科。 n 化学海洋学研究内容化学海洋学研究内容 化学海洋学研究的范围，涉及到一个庞大而复杂的领域-世界海洋 。化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面：一是海水化学；二是 海洋沉积物化学；三是活体海洋生物化学；四是海洋界面物理化学及

13、 与界面物相互作用的化学。因此，化学海洋学相对于海洋学的其他分 支学科来说，所描述的内容和范围要更广泛一些。化学海洋学主要是 研究和测定海水的同位素、元素及分子能级，它是研究海洋中有机物 和无机物的组成，包括这些物质的基本特性、来源、构造模式，还有 在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。 化学海洋学化学海洋学 Page 17 LOGO n 研究的重点和前沿研究的重点和前沿 目前，化学海洋学的发展方向，仍然是海洋界面化学过程的研究，是 研究的重点和前沿，是与全球变化有关的海洋生物地球化学过程。化学 海洋学研究范围扩大的另一个重要原因是，近几十年来，世界海洋环境 被污染。海洋污染实际上是

14、人们活动的副产物。它的内在机理是通过能 量特性转换、辐射水平、化学和物理等组合影响，以及生物的分布、丰 度和质量等变化，直接或间接的效应引起海洋环境有害变化。由于世界 人口和每个人使用能量的不断增加，世界海洋中已检出了许多以降解形 式存在的物质；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、船舶废弃物、溢出的油和有害化学物质、 港湾碎屑、工业废弃物等，还有由脱盐工厂排出的热能、氯化烃，如滴 滴涕、艾氏剂-毒杀酚类物质。 化学海洋学化学海洋学 Page 18 LOGO n 海洋生物学海洋生物学 海洋生物学是一门综合性交叉学科，主要包括海洋有机体 的功能，海洋生物多样

15、性和生态三个方面的内容。它是研 究海洋中生命有机体的起源，分布，形态和结构，进化与 演替的特征和生物生命过程的活动规律；探索海洋生物之 间和生物与其所处的海洋环境之间的相互作用和相互影响 的科学。 海洋生物学海洋生物学 Page 19 LOGO n 海洋生物学学科体系海洋生物学学科体系 n 1海洋生物分类学。按界、门、纲、目、科、属、种系统研究各种海洋 生物。大体将海洋生物分为海洋动物、海洋植物、海洋真菌和海洋细菌等 4类。 n 2海洋生物形态学。研究海洋生物外部和内部形态的特征及其规律。 n 3海洋生物区系分布。研究生物在海洋中的分布及其规律，阐明各区系 的特点及其与环境的关系。 n 4海洋

16、生态学。研究海洋生物之间及其与环境的关系，着重研究食物， 并研究海洋食物链（摄食者与被食者的营养关系）和海洋生物生产力（通 过同化作用生产有机物的能力）。 n 5海洋生物学生理、生化和遗传研究。 海洋生物学海洋生物学 Page 20 LOGO n 海洋生物学研究分类海洋生物学研究分类 n 1.1.海洋藻类学海洋藻类学 9.9.海洋初级生产力海洋初级生产力 n 2.2.海洋鱼类海洋鱼类 10.10.海洋生物药用海洋生物药用 n 3.3.海洋无脊椎动物学海洋无脊椎动物学 11.11.海洋环境生物学海洋环境生物学 n 4.4.海洋群体生态学海洋群体生态学 12.12.太平洋海洋生物太平洋海洋生物 n 5.5.个体生态学个体生态学 13.13.南极近海生物南极近海生物 n 6.6.附着生物生态学附着生物生态学 n 7.7.海洋实验生物学海洋实验生物学 n 8.8.海洋微生物学海洋微生物学 海洋生物学海洋生物学 Page 21 LOGO n 海洋科学体系既有基础性科学，也有应用