第二章 海洋科学发展史

海洋科学发展史第二章

海洋科学发展史海洋科学的发展史

海洋科学知识的积累及早期观测研究

海洋科学的奠基与形成现代海洋科学时期中国的海洋科学海洋科学的未来海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学知识的积累及早期观测研究（18世纪前）公元前7～6世纪古希腊的泰勒斯认为大地是浮在茫茫大海之中Thales（科学与哲学之祖）Pytheas（地理学家探险家）公元前325年，皮西亚斯进行了欧洲北部的大西洋探险4000BC波利尼亚人在太平洋中航海海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学知识的积累及早期观测研究（18世纪前）15～16世纪地理大发现时代哥伦布麦哲伦达伽马贸易风（trade-wind）、西风（westerly）、西边界流（westernboundarycurrent）海洋科学的发展史海洋科学发展史JamesCook

詹姆斯·库克（JamesCook）是英国的一位探险家、航海家和制图学家。他由于进行了三次探险航行而闻名于世（1768-1775年）。通过这些探险考察，他给人们关于大洋，特别是太平洋的地理学知识增添了新的内容。他还被认为在通过改善船员的饮食，包括增加水果和蔬菜等来预防长期航行中出现的坏血病方面也有所贡献。库克船长在太平洋和南极洲的伟大的航行为世界科学发展作出了巨大的贡献，同时他也是第一位绘制澳大利亚东海岸海图的人。

海洋科学知识的积累及早期观测研究（18世纪前）海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学知识的积累及早期观测研究（18世纪前）1673年英国人玻意耳发表了他研究海水浓度的著名论文1674年荷兰人列文虎克在荷兰海域最先发现海洋原生动物1687年英国人牛顿用引力定律解释潮汐1740年瑞士人贝努利提出平衡潮学说1770年美国人富兰克林发表湾流图1772年法国人拉瓦锡首先测定海水成分1775年法国人拉普拉斯首创大洋潮汐动力理论BenjaminFranklinpostmaster

海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学的奠基与形成（19世纪-20世纪中叶）海洋探险逐渐转向为对海洋的综合考察海洋研究的深化、成果的众多和理论体系的形成达尔文随“贝格尔”号1831～1836年的环球探险英国人罗斯1839～1843年的环南极探险1872--1876年英国皇家学会组织了“挑战者”号在大西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球海洋考察。海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学的奠基与形成（19世纪-20世纪中叶）“挑战者”号在三大洋和南极海域的几百个站位，进行了多学科综合性的观测，后继的研究又获得了大量的成果，从而使海洋学得以由传统的地理学领域中分化出来，逐渐形成为独立的学科。这次考察的巨大成就，又激起了世界性的海洋调查研究热潮。在各国竞相进行的调查中，德国“流星”号1925～1927年的南大西洋调查，因计划周密、仪器新颖、成果丰硕而倍受重视。“流星”号的成就，又引发挪威、荷兰、英国、美国、苏联等，先后进行环球航行探险调查海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学的奠基与形成（19世纪-20世纪中叶）英国人福布斯在19世纪40～50年代出版了海产生物分布图和《欧洲海的自然史》------海洋生态学美国人莫里1855年出版《海洋自然地理学》----近代海洋英国人达尔文1859年出版《物种起源》----进化论迪特玛1884年证实了海水主要溶解成分的恒比关系-----海洋化学方面1903年桑德斯特朗和海兰汉森提出了深海海流的动力计算方法---海流方面1905年埃克曼提出了漂流理论----海流方面默里于1891年出版了《深海沉积》----海洋地质方面Sverdrup,Johnson,andFleming合著的《海洋》（TheOceans）一书，对此前的海洋科学的发展和研究给出了全面、系统而深入的总结，被誉为海洋科学建立的标志海洋科学的发展史海洋科学发展史

海洋科学的奠基与形成（19世纪-20世纪中叶）1925theScrippsInstitutionofOceanography.theWoodsHoleOceanographicInstitution.19301946前苏联科学院海洋研究所成立1949NationalOceanographyCenter，SouthamptonUKOregonStateUniversity,TexasA&MUniversity,UniversityofMiami,andUniversityofRhodeIsland,andthefoundingofnationaloceanlaboratoriessuchasthevariousInstitutesofOceanographicScience.PostWW2海洋科学的发展史海洋科学发展史现代海洋科学时期（20世纪中叶至今）海洋科学组织：1951年建立的“世界气象组织”（WMO),1960年成立的“政府间海洋学委员会（IOC).1967年国际海洋物理科学协会（IAPSO），1957年成立海洋研究科学委员会（SCOR），1966年建立国际生物海洋学协会（IABO），国际地质科学联合会（IUGS）也下设海洋地质学委员会（CMG）等等。国际合作调查研究:：国际地球物理年（IGY，1957～1958），国际印度洋考察（IIOE，1957～1965），国际海洋考察10年（IDOE，1971～1980，包括6个分计划31项活动），热带大西洋国际合作调查（ICITA，1963～1964），黑潮及邻近水域合作研究（CSK，1965～1977），全球大气研究计划（GARP，1977～1979，第1次全球试验FGGE及4个副计划），世界气候研究计划（WCRP，1980～1983，包括4个子计划），深海钻探计划（DSDP，1968～1983）。世界大洋环流试验（WOCE），大洋钻探计划（ODP），全球海洋通量研究（JGOFS），热带大洋及其与全球大气的相互作用（TOGA）及其组成部分”热带海洋全球大气耦合响应试验（TOGA-COARE）。1993~2018年气候变率和可预报性研究计划（CLIVAR)海洋科学的发展史海洋科学发展史现代海洋科学时期（20世纪中叶至今）海洋仪器：盐度（电导）－温度－深度仪（CTD）、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）、锚泊海洋浮标、气象卫星、海洋卫星、地层剖面仪、侧扫声呐、潜水器、水下实验室、水下机器人、海底深钻和立体取样的立体观测系统研究成果：板块构造学说被誉为地质学的一次革命。海底热泉的发现，使海洋生物学和海洋地球化学获得新的启示。海洋中尺度涡旋和热盐细微结构的发现与研究，促进了物理海洋学的新进展。大洋环流理论、海浪谱理论、海洋生态系统、热带大洋和全球大气变化等领域的研究都获得突出的进展与成果。科研论著面世，令人目不暇接海洋科学发展的里程碑ErasofOceanographicExplorationSurfaceOceanography：Earliesttimesto1873

Deep-SeaExploration:1873-1914NationalSystematicandNationalSurveys:19251940NewMethods:1947-1956InternationalCooperation:1957-1978Satellites:1978-1995EarthSystemScience:1995-海洋科学发展史物理海洋发展的里程碑1872-1876

ChallengerExpedition1685EdmondHalleyinvestigatingtheoceanicwindsystemsandcurrents1735GeorgeHadley，publishedhistheoryforthetrade-winds

1751HenriEllis，firstdeepsoundingsoftemperatureinthetropics,1769BenjaminFranklinfirstmapofGulfStream

1775Laplacehistheoryoftides.1800CountRumfordameridionalcirculationoftheoceanwithwatersinkingnearthepolesandrisingneartheEquator.1847MatthewFontaineMaurypublishedhisfirstchartofwindsandcurrents

basedonshipslogs.

1885Pillsbury'sdirectmeasurementsoftheFloridaCurrentusingcurrentmetersdeployedfromashipmooredinthestream海洋科学发展史1949StartofCaliforniaCooperativeFisheriesInvestigationoftheCaliforniaCurrent.1903FoundingoftheMarineBiologicalLaboratoryoftheUniversityofCalifornia.ItlaterbecametheScrippsInstitutionofOceanography.1910-1913

Vilhelm

BjerknespublishedDynamicMeteorologyandHydrographyfoundationofgeophysicalfluiddynamics.1930FoundingoftheWoodsHoleOceanographicInstitution.PostWW2foundingofoceanographydepartmentsatstateuniversities1979-1981TerryJoyceetal.acoustic-dopplercurrentprofilerformeasuringocean-surfacecurrents1942PublicationofTheOceansbySverdrup,Johnson,andFleming1952CromwellandMontgomeryrediscovertheEquatorialUndercurrentinthePacific海洋科学发展史物理海洋发展的里程碑1988NASAEarthSystemScienceCommitteeheadedbyFrancisBrethertonoutlineshowallEarthsystemsareinterconnected1955BruceHamonandNeilBrowndeveloptheCTD1958

Stommel

theoryforthedeepcirculationoftheocean

1963

SippicanCorporationExpendableBathyThermographXBT1969KirkBryanandMichaelCoxdevelopthefirstnumericalmodeloftheoceaniccirculation.1947-1950Sverdrup,Stommel,andMunkpublishtheirtheoriesofthewind-drivencirculationoftheocean.1978NASAlaunchesthefirstoceanographicsatellite,Seasat.1992RussDavisandDougWebbautonomous,pop-updrifterthatcontinuouslymeasurescurrentsatdepthsto2km海洋科学发展史物理海洋发展的里程碑1992NASAandCNESdevelopandlaunchTopex/Poseidon1993

Topex/Poseidonscience-teammemberspublishfirstaccurateglobalmapsofthetides1997WallyBroeckerproposesthatchangesinthedeepcirculationoftheoceansmodulatetheiceages。。。。。。。。。。海洋科学发展史物理海洋发展的里程碑中国的海洋科学海洋科学发展史历史的贡献郑和指南针公元1世纪时，王充已明确指出潮汐与月相的相关性。8世纪时窦叔蒙的《海涛志》，进一步论述了潮汐的日、月、年变化周期，建立了现知世界上最早的潮汐推算图解表。11世纪燕肃在《海潮论》中分析了潮汐与日、月的关系，潮汐的月变化以及钱塘江涌潮的地理因素中国的海洋科学海洋科学发展史艰难的历程当西方进入海洋科学形成阶段时，中国封建社会的长期苟延，特别是夜郎自大、闭关锁国，严重阻碍了海洋科学的发展。鸦片战争之后，国家陷入半殖民地状态，海洋科学处境更为艰难，发展甚为缓慢。进入20世纪之后，才陆续有中国地学会，中国科学社成立，开始宣传海洋科学知识，开展一些海洋研究。1922年海军部设立了海道测量局，开始进行海道测绘。1928年青岛观象台设立海洋科，1931年成立中华海产生物学会，1935年成立太平洋科学协会海洋学组中国分会，同年6～10月，中央研究院动植物研究所组织了首次的青岛至秦皇岛沿线的调查。之后，由于日本侵华,战乱迭起，研究工作大都停顿，只有马廷英、唐世凤等在福建组织了一次海洋考察。抗战胜利后的1946年，山东大学、厦门大学和台湾大学分别创立了海洋研究所，厦门大学还建立了海洋学系。中国的海洋科学海洋科学发展史快速发展1950年8月在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室，1959年扩建为海洋研究所1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛，与山东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。1959年在青岛建立山东海洋院，1988年更名为青岛海洋大学。2002更名为中国海洋大学1964年建立了国家海洋局厦门大学、南京大学、同济大学、中国地质大学、中山大学、河海大学、南京信息工程大学、大连海事大学、大连水产学院、天津科技大学、河北理工大学、上海海洋大学、浙江海洋学院、海南大学、钦州学院广东海洋大学、北京大学、清华大学深圳研究院、钦州学院中国的海洋科学海洋科学发展史快速发展目前，海洋科学一级学科博士学位授权点有同济大学、厦门大学、中国海洋大学和中国科学院研究生院。海洋科学的未来海洋科学发展史全世界面临的三大问题：人口、资源、环境英国2010发布海洋科学战略美国2004出台《21世纪海洋蓝图》2007年发布《美国海洋科学未来10年之路》中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》海洋成为国家超前部署的五大战略领域之一在《国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》中，海洋规划被提升为专章“十二五”海洋科技发展规划

21世纪将是海洋的世纪What’sinWhat’soutDynamic,interactingsystemsStatic,separatesystemsEarth-systemScienceHydrosphere,lithosphere,atmosphereLifecreatesnichesLifelivesinnichesMicrobesPlantsandanimalsLivingearthformedbylifeInanimateearthindifferenttolife