海洋及海洋研究概述

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 2LOGOn 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 3LOGO海与洋的区分海与洋的区分n 洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面

2、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

3、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 4LOGO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；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-

4、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 5LOGOn 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 6LOGOn 生物资源n 海洋生物资源是人类食物的重

5、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

6、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 7LOGOn 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

7、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 8LOGO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

8、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 9LOGOn 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

9、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 10LOGO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 11LOGOn 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

10、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 12LOGO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 13LOGO 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 14LOGOn 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

11、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 15LOGOn 潮汐现象是指海水在天天体（主要是月月球和太阳）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 16LOGOn 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

12、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 17LOGOn 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

13、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

14、物质。化学海洋学化学海洋学Page 18LOGOn 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 19LOGOn 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

15、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 20LOGOn 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 21LOGOn 海洋科学体系既有基础性科学，也有应用与